Question

Поезд. Во вр. движения чел. подпрыгнул, окажется ли в конце вагона? Почему?

Если во время движения поезда подпрыгнуть, можно ли оказаться в другом конце вагона? Почему да/нет?

Answer 1

Скорость человека равна скорости поезда независимо сидит ли он, стоит ли или летит в воздухе. Потому, если скорость поезда не изменяется за время пока полсекунды человек находится в воздухе, то он приземлится точно на то же место откуда прыгал.

А вот если прыгать в момент когда поезд разгоняется или тормозится, то результат будет совсем иной.

Если момент прыжка подгадать к моменту когда поезд равномерно разгоняется с нуля до 80 км/час на что из-за инерционности огромной массы поезда обычно уходит минута, то ускорение не превысит 22 м/сек. Все же помнят как стоящих пассажиров качает ускорением и нужно за что-то держаться. Таким образом при ускорении поезда при разгоне за полсекунды вагон сдвинется на 11 метров. И прыгун приземлится на 11 метров ближе к концу вагона.

А вот, если поезд экстренно тормозит (после того, как друг прыгуна рванул стоп-кран), то массивный поезд со скорости в 80 км/час останавливается всего за 5 секунд. При этом все колеса перестают вращаться и из под них сыпятся фонтаны искр, а пассажиры с верхних полок с воплями падают на пол своих купе ломая себе руки, ноги, шеи и позвоночники. Ускорение торможения составляет 267 метров в секунду.

И вот тут-то, если прыгуну удалось подпрыгнуть точно за мгновение до начала торможения (если чуть позднее, прыгун не сумеет прыгнуть, он просто упадет от толчка торможения), то оказавшись в воздухе за полсекунды прыжка он должен пролететь 134 метра. Но так как этому помешает начало вагона, то он впилится лбом в дверь тамбура в начале вагона с огромной скоростью.

К сожалению, хотя в моём ПТУ была великолепная учительница математики (увы она потом умерла от рака в 35), но я была тупой ученицей, едва заслуживающей тройки. И потому в математике разбираюсь лишь на уровне 3-го класса школы и не могу посчитать скорость с которой ударится прыгун.

Предположительно прыгун ударится не смертельно лишь поломав себе кости. Пока сам прыгун будет лечить в больнице свои переломы, его друг, который рванул стоп-кран, насмерть убив тем самым падением с полок двух человек и покалечив переломами рук/ног ещё тридцать других, побывает под судом и уже уедет в колонию на отбытие срока в 15 лет за непреднамеренное убийство.

Answer 2

В вопросе нет условия, о каком движении идет речь.

Если это движение стационарное, с постоянной скоростью, то подпрыгнувший в вагоне человек "привагониться" в том же месте.

А вот если вагон движется с ускорением, то человек немного сдвинется. Почему так произойдет в этом случае. Потому что в момент начала прыжка вверх, поезд имел одну скорость, а в момент "привагонивания" у поезда будет другая скорость. А вот "прыгун" при этом будет иметь скорость, которая была в начале прыжка. Можно даже посчитать, на сколько конкретно миллиметров сместиться в вагоне прыгун при ускорении (замедлении) поезда в конкретных метрах в секунду.

Но вы сами можете совершать подобные опыты и для этого вам не нужен поезд. Достаточно просторного салона автобуса. Самое быстрое ускорение в транспорте бывает в момент торможения, особенно, экстренного торможения. Вот, можете подпрыгнуть в этот момент. И вы с удивлением обнаружите, что в момент прыжка автобус затормозил, а вы продолжаете движение вперед с той скоростью, которая была в момент начала прыжка. И берегите голову при этом! Она у вас одна и не предназначена для таких испытаний.

Answer 3

Отсутствуют данные. Длина вагона и в какой части вагона находится человек. В начале, середине или в конце по движению поезда. Отсутствует скорость поезда. Отсутствует степень торможения или ускорения. Значит могу выбрать любые значения.

Стандартная длина вагона 25 метров. Пассажир находится в коридоре в начале вагона. Локомотив имеет только один вагон. Скорость поезда 120 км/час или 2 км/мин или 33 м/сек. Что происходит? Поезд врезается в невидимую преграду и мгновенно останавливается. В этот самый момент пассажир подпрыгнул, закон инерции кидает его вперёд со скоростью 33 м/сек.

Что происходит дальше мне неведомо, но вагон и локомотив примут позу гармошки. Человек вряд ли останется в живых. Но он врежется всем телом в конец вагона. При такой скорости приземлившись он всё равно полетит вперёд.

Answer 4

Нет, конечно, никакого перемещения человека по горизонтали относительно вагона поезда не будет. Действует закон инерции. Человек ведь до прыжка находился в покое относительно вагона и всего поезда в целом. Относительно поверхности Земли же человек перемещался со скоростью поезда, ну, допустим, 60 км/ч (для примера). Во время прыжка по вертикали, собственно, ничего не изменится: человек всё так же будет находиться в покое относительно вагона (если пренебречь смещением по вертикали), а вот относительно неподвижных предметов (например, деревья за окном и т. д.) будет перемещаться со скоростью поезда. Значит, он приземлится на то же место в вагоне, с которого он подпрыгнул вверх. Если находился в передней части вагона — то именно там же и опустится на пол.

Answer 5

Это возможно. Потому что в условии задачки никак не сказано, как именно движется поезд. А он запросто может двигаться ускоренно.

При равномерном и прямолинейном движении, ясен пень, чел где подпрыгнет - там и приземлится - относительно вагона. Именно это нам и утверждает принцип относительности Галилея (ставший потом Первым законом Ньютона): в замкнутой изолированной системе невозможно отличить её равномерное и прямолинейное движение от состояния покоя.

Но вот если в момент прыжка поезду придать ускорение, любого знака, то система "поезд" перестаёт быть движущейся равномерно. Поезд приобретает ускорение, тогда как человек, уже не связанный с поездом, - нет. И, значит, приземлится он уже в другой точке вагона. Может статься, что и в конце. Или в начале.

<hr />

Кста-ати! А ведь в задачке даже не сказано, что прыжок - по вертикали! И поэтому никто не мешает нам считать, что чел прагает в длину - а значит, легко может оказаться в конце вагона даже и в равномерно движущемсмя поезде!

Между прочим, древние греки на своих Олимпийских играх в длину прыгали с места, а не с разбега. Техника прыжка была довольно нестандартной, но это совсем уж офф-топик...

Answer 6

Конечно же, этого невозможно. Человек уже приобрёл инерцию движения, находясь в вагоне движущегося поезда.

Хотя... можно...

Нужны только для этого несколько обязательных параметров:

а) Нужно находиться в начале вагона типа открытая платформа,

б) Нужна приближающаяся арка тоннеля,

в) Нужен очень-очень хороший прыжок вверх, например, с помощью подкидывания вверх пружинным трамплином.

Answer 7

Если человек не двигался относительно вагона, то он имел скорость поезда.

Таким образом, при равномерном движении поезда, человек при прыжке не изменит своего положения в вагоне, но, если движение равноускоренное или равнозамедленное, он переместится (назад или вперёд относительно вагона соответственно).