Velocidad de golpeo contra el suelo al caer hacia delante

Un amigo mío se cayó mientras practicaba snowboard, lo que dio lugar a una discusión. Mencionó que, en general, si su centro de masa viaja a cierta velocidad y usted cae hacia adelante, su cabeza tocaría el suelo al doble de la velocidad a la que viajaba su centro de masa. ¿Es esto cierto? Y si es así, ¿puedes explicarme la física detrás de esto?

Respuestas (1)

Si asumes que

  1. Tu cuerpo es una varilla rígida, delgada y uniforme.

  2. Un extremo de la barra gira (también conocido como tus pies) durante la caída.

Entonces uno simplemente recuerda que la velocidad angular ω de rotación de su cuerpo está relacionada con la velocidad tangencial v de un punto una distancia r del pivote por

v = ω r
ahora si tienes altura h , entonces tu centro de masa estará a una distancia h / 2 de tus pies, y tu cabeza estará a distancia h de tus pies, por lo que la proporción v h mi a d / v C O METRO de la velocidad tangencial de tu cabeza a la de tu centro de masa es
v h mi a d v C O METRO = ω h ω ( h / 2 ) = 2.
En otras palabras, la velocidad tangencial de tu cabeza será el doble que la de tu centro de masa.

La intuición detrás de esto es simplemente que para un cambio dado en la posición angular de su cuerpo, su cabeza se mueve el doble de su centro de masa.

Tenga en cuenta que en el mundo real, las suposiciones anteriores no son realmente correctas, pero le dan una idea de la física básica en una aproximación aproximada.

Eso es bastante simple, debería haberlo visto. ¡Gracias por la respuesta clara y oportuna!
@DanW Seguro.
Pero esto también supone que sus pies no se mueven en relación con el suelo. Ya que la pregunta implica que "el amigo" se cayó mientras se movía (snowboard). En este caso, la correlación no se mantendrá, a menos que se refiera a la velocidad normal a la superficie (suponiendo que la superficie sea plana).
@fibonatic De acuerdo, es por eso que usé la frase "giró durante la caída" cuando enumeré las suposiciones. En la vida real, una tabla de snowboard se puede girar fácilmente en la nieve.
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