不得已跳车时,怎么跳最安全?这道全国物理竞赛题给出最佳方案!
物理知识总是来自于生活,又应用到生活中去。
比如说,我们经常在电影中看到这样的镜头,有人从火车上或者汽车上跳下车,然后有的人跳到地上后非常帅的站的稳稳的,有的人却要翻滚上很多圈才能站起来,有的人却直接没命了。这些人从车上跳下的过程其实涉及到中学物理运动学知识和力学中的惯性知识,其最终的结果也可以从中学物理题中找出原型。
那么这些镜头是不是都符合物理原理呢?有哪些是比较夸张的?又有哪些比较符合实际情况的呢?
我们不妨先来看一下下面这道全国物理竞赛题,看一看能给我们什么启示。

这道全国物理竞赛题说的是:“人需要从正在正常向前行驶的卡车右侧跳下,对于跳车的方法,四个方案中最安全的是哪一个”。
那么,我们就用中学物理运动学知识来解答一下,到底怎么跳才能安全落地呢?
首先,如果人向前跳,则“人相对于地面的速度”为“人相对于车向前的速度”与“车相对于对地面的速度”之和!就相当于在车速的基础上继续向前加速,结果会导致人落地的速度非常大,此时人体下落的整个运动过程其实相当于平抛运动,由于人的惯性,当脚落地后,脚立刻停止运动,但是人体上身由于惯性会继续保持向前的水平速度往前速度,这样就极容易向前摔倒!也就是说,这是最危险的一种跳法!此时,不管是脸向车前还是车后都是最坏的选择。

其次,如果人向后跳,则“人相对于地面的速度”为“人相对于车向后的速度”与“车相对于对地面的速度”之差!也就是说这种情况下人落地的速度要比向前跳时的落地速度小!所以相对而言要安全一些。如果此时人相对于车向后的初速度比较大,大到和车的速度大小相同,则人落地时的速度为零,就不会产生由于惯性而造成的摔倒危险了!如果说还有危险的话就只剩下由于车太高可能造成的人体撞击地面产生的危害了。如果此时人相对于车向后的初速度非常大,大到比车的速度还大,(当然这种情况很少发生,除非车的速度非常小)那么当人落地时,脚停止运动后,人体上身由于惯性继续保持向后的速度,则人会向后摔倒。
问题来了,当人向后跳时,到底是人脸向前还是向后更加安全呢?

我们假设一下:
如果人脸向车后,那么,由于车是正常行驶的,所以车速肯定是比较大的,人相对于车的速度无论如何也要比车对地速度小,所以,人在空中做了一个向前的平抛运动之后落地,落地后由于惯性,人体上半身会继续朝着车前进的方向运动,导致人体向后仰摔倒,这样很难掌握身形的平衡,所以极其容易导致伤害发生。
如果人脸向车前,那么,人落地后由于惯性,身体会前仰,这样虽然也会摔倒,但是这种摔倒可以让人更容易掌握自身调节平衡的姿势,从而尽可能通过手支撑或者前滚翻等动作稳定身形,从而减小对人体的伤害。
就是这样一道全国物理竞赛题,看似简单有趣,非常贴近生活实际,但是却和物理知识紧密连接,可以通过理论知识来进行解答。这也启示我们,在生活中遇到任何物理现象时都可以利用物理知识来解释一下,如果能定量列式当然更好。当中学生朋友们养成了“见物思理”、理论联系实际的习惯后,物理就变得更加有意思,也更有意义了。

中学生朋友们,养成见物思理的习惯吧,为了美好的未来,加油!
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