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

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.

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.

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.

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.

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.

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...

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.