ジャンプのとき 床に働く力
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2012.06.05


  中腰で立っている時にも、 体は床から重力の抗力を受けています。 そこから飛び上がることができるのは、 屈曲している膝関節を伸展させながら、 床を蹴ってその反作用で重力の抗力と同じ向きの力を引き起こすからです。 両足が床から離れるまでに重心( 臍の少し下にあります )が 上昇したとして、 その間のキックによる床を押す力が であったとすると、 床からは体に の力が作用し続け、 体には の運動エネルギーが加わり、 空気抵抗がなければ、 体は の位置エネルギーの所まで上昇します。

  では、 着地の時はどうでしょうか。 足が床につくときには、( 飛び上がりの離床時と同じポーズであると仮定します。)体は の運動エネルギーを持っています。 そこから膝を屈曲しながら重心を等加速度的に減速させていき、 静止状態 ( 最初と同じポーズ ) に持ってきたとします。 足が床についた瞬間から重心が 下降し、 その間の床を押す力が です。 すると、 床からは体に の力が作用し続け、 体には、 にエネルギーが加わります。( 減速するときも加速するときと同様にエネルギーが必要です。)

  さてこの1回のジャンプの間に、 床には2回に渡って の力が加わっています。 しかし、 床の移動距離は であり仕事をされていませんので、 エネルギーは受け取っていません。 この間のエネルギーの変態をみてみますと、 次のようになります。

    離陸まで :   人の化学エネルギー    運動エネルギー
    最高点まで : 運動エネルギー    位置エネルギー
    着地まで :   位置エネルギー    運動エネルギー
    静止まで :   人の化学エネルギー  運動エネルギー    熱エネルギー