برای حل این مسئله، ابتدا باید محاسبات زیر را انجام دهیم.
1. **محاسبه سرعت نهایی قبل از برخورد با تشک:**
- از فرمول انرژی جنبشی و پتانسیل استفاده میکنیم:
\[
mgh = \frac{1}{2}mv^2
\]
- حل میکنیم برای \(v\):
\[
v = \sqrt{2gh}
\]
- با \( g = 10 \, \text{m/s}^2 \) و \( h = 2 \, \text{m} \):
\[
v = \sqrt{2 \times 10 \times 2} = 2 \sqrt{10} \, \text{m/s}
\]
2. **محاسبه نیروی وارد شده به فرد:**
- نیروی وارد شده به فرد با فرض اینکه فرد در 1 متر متوقف شود محاسبه میشود.
- از \( F \cdot d = \frac{1}{2}mv^2 \) استفاده میکنیم.
- که \( d = 1 \, \text{m} \) است.
- نیروی متوسط:
\[
F = \frac{\frac{1}{2}mv^2}{d}
\]
- با \( v = 2 \sqrt{10}