Voiko putoavalta kiveltä hypätä toiselle?

Voiko putoavalta esineeltä hypätä ylöspäin, esimerkiksi isolta putoavalta kiveltä toiselle (näin tehdään piirretyissä, elokuvissa ja videopeleissä)?

Kun ponnistat putoavan kiven päällä niin kiven nopeus kasvaa ja sinun nopeutesi pienenee tukivoimien ansiosta. Pienet kivet kiihtyvät nopeammin jalan alta pois, joten ne aiheuttavat myös pienemmän tukivoiman. Voiman ei kuitenkaan tarvitse olla kovinkaan suuri, koska koko painovoimaa ei tarvitse kumota. Jos kumoaisit painovoiman vaikkapa sekunnin ajaksi, nopeutesi hidastuisi 9,81 m/s = 35 km/h, eli kivet karkaisivat suhteellisen nopeasti lähettyviltäsi.

Periaatteessa on mahdollista hypätä putoavalta kiveltä toiselle.

Käytännössä tämä on kuitenkin hankalaa sillä jos ponnistat hieman liikaa ja päädyt kiven yläpuolelle, ei sinulla oikein ole mitään keinoa kiihdyttää takaisin kiven tasalle.

Toiseksi kiven rajanopeus on (tiheyden johdosta) suurempi kuin ihmisen. Riittävän suuressa nopeudessa kiveen kohdistuu suhteessa pienempi ilmanvastus, ja jos putoaminen kestää riittävän pitkään, kivet karkaavat pomppijan alta.

Kolmas mahdollinen skenaario on sellainen jossa hyppijä on nopeasti putoavan suuren kiven päällä, jossa on ympäristöä pienempi paine, jonka johdosta ylipäätään on mahdollista pysyä suuren kiven mukana. Jos hyppijä nyt hyppää sivuun, häneen kohdistuu yhtäkkiä suuri ilmanvastus ja kivet karkaavat jälleen.

Miikka de Vocht, tohtorikoulutettava
Fysiikan laitos, Helsingin yliopisto


Jaa:Facebooktwitterpinterestlinkedinmail