Чем обладает прыгун на высоте, и что он обретает после отделения от помоста, кроме незабываемых эмоций?
Энергия. Высота обеспечивает запас потенциальной энергии. И часть её с каждым мгновением падения преобразуется в кинетическую.
Чем дольше падение, тем больше значение кинетической энергии, прыгун получает импульс.
В состоянии свободного падения на человека действуют две основные силы: сила притяжения Земли и сила сопротивления окружающей среды – воздуха.
С определенного момента для остановки падения прыгуна добавляется действие системы уменьшения приобретенного импульса. Чем длительнее будет его «гашение», тем меньше будет сила торможения, а, значит, и нагрузки: как на систему, так и на человека.
Способы остановки падения
Торможение свободного падения может происходить двумя способами, действующими одновременно или раздельно.
Первый способ состоит во взаимодействии с окружающей средой объекта торможения и связанными с ним элементами – в нашем случае с воздухом. Второй способ в переводе кинетической энергии объекта в потенциальную энергию сопряженных с ним элементов, причем как упругими деформациями, так и трением.
Первый способ в большей мере применим для парашютного спорта, прыжков в воду.
Второй способ одной из возможностей приводит нас к созданию веревочных систем остановки падения, давших начало экстремальному виду спорта – прыжкам с верёвкой или роупджампингу.
Комбинированный метод изучения
Решение задач действия непостоянных во времени сил (упругих деформаций и аэродинамических сопротивлений) принципиально может быть получено через решение систем дифференциальных уравнений. Общий вывод и анализ этих решений сложен как в научном, так и в практическом рассмотрении.
Именно этим определялось предыдущее плачевное состояние в теории и, как следствие, в безопасности.
Поэтому за основу был принят комбинированный подход. Аналитические данные в этой сфере получаются, в большинстве случаев, симбиозом двух методов: численного математического моделирования и частными физико-математическими решениями с упрощающими ограничениями.
Главным образом, модель создаётся из рассмотрения системы материальных точек во взаимодействии, в соответствии c законами Ньютона. А после выполняется численное интегрирование. Результаты представляются как в графическом, так и численном виде.
