ジャンプしたときに最高点でかかる力

質問

人がジャンプしたとき、最高点では速度が０になり、一瞬静止たように思えます。
空気抵抗を無視して考えた場合、浮遊時の外力は重力のみであると考えられます。
しかし、ジャンプして一番上で速度が０の状態の時、力がかかっていないような感覚がするのですが、どうなのでしょうか？
ジャンプした直後と、着地時に速度が一番速くなるのですが、その時が一番力を受けた感覚になります。
速度と力は関係があるのでしょうか？
外力は一定でも、内力に変化があるのでしょうか？

回答No.1

sanori · ベストアンサー

人間の感覚の仕組みは良く知りませんが、自由落下や放物運動では、重力加速度だけが加速度になるので、体全体の外部も内部も全ての部分に、平等に同じ加速度がかかります。
ですから、ジャンプした直後から着地する寸前までは、力がかかっていない感じがするのは当然です。

一方、ジャンプする瞬間は、当初、踏みつけた足元だけに部分的に力が加わりますので、その力が体に伝播する時に、というか、人体内部に通常以上の応力がかかって、「力を受ける」感じがするということになります。

着地の瞬間も、部分的に足元だけに対して地面がブレーキをかける格好になるので、同様になります。
地面が足元にブレーキをかけた後、足元が脚に、脚が腰に、腰が腹に…というふうに、ブレーキを連鎖的にかけるので、体の内部が「力を受けた」感じがするのです。

お礼

逆に言えば、ジャンプした最高点で力を感じないのは、蹴りだし時と着地時の力の伝播があるから相対的に見て体がそう感じるのでしょうか。飛び降りる時とか、一瞬ふわっと感じるのは、力ではなく、速度の違いを感じているのかもしれませんね。どうもありがとうございました。

回答No.4

akn1aj

ずばり、「運動量の変化は力積に等しい」から；です。運動量の変化Δ(mv)= mΔvをΔtの時間で受ける平均の力f として、mΔv = fΔt でしょう。Δv はジャンプした直後と着地時が0との変化で一番大きいわけで、この時が一番力を受けた感覚になるわけです。Δt を大きくすれば、即ち着地時なら急激に受けるのではなく、沈み込むに受ければ受ける力を緩和できます。

お礼

なるほど。蹴りだしと着地の時の力が関係しているのですね。ありがとうございました。

回答No.3

tack009

位置エネルギー＋運動エネルギー＝一定と言う法則があります。
最高点の時は、位置エネルギーが最大になり、運動エネルギーは０になります。
逆に地面では、位置エネルギーが０になり、運動エネルギーは最大になります。
参考として、逆（上からおとした物）が載っていましたので、参考にされて下さい。

参考URL：

http://homepage2.nifty.com/sympathy/jikken/enagy/enagy.htm

お礼

参考にさせていただきました。ありがとうございました。

回答No.2

nabla

これって、アインシュタインが一般相対論の「等価原理」を思いついたとされる思考実験と同じですよね。

どんなものかといいますと「自分の乗っているエレベーターのワイヤーが切れたとすると、エレベーターは自由落下をはじめるが、同時に中にあるもの（自分も含めて）全てが同じ速度で自由落下をするため、中にいる人は地球の重力が無くなったように感じる」というものです。（まあ常識でワイヤーが切れたことは分かりますが）

これをアインシュタインは「我が人生最大のひらめき」と言ったそうです。

お礼

実際は重力加速度を受けているのに、重力がなくなったように感じるというのが不思議ですよね。ありがとうございました。