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標(biāo)題: 一高一物理題，全當(dāng)游戲 [打印本頁(yè)]

作者: emptycch 時(shí)間: 2014-1-23 15:48
標(biāo)題: 一高一物理題，全當(dāng)游戲
一種巨型娛樂(lè)器械可以使人體驗(yàn)超重和失重。一個(gè)可乘十多個(gè)人的環(huán)形座艙套裝在豎直柱子上，由升降機(jī)送上幾十米的高處，然后讓座艙自由落下，落到一定位置時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)，到地面時(shí)剛好停下。已知座艙開(kāi)始下落時(shí)的高度為76M,當(dāng)落到離地面28M的位置時(shí)開(kāi)始制動(dòng)，座艙均勻減速。若座艙中某人用手托著重50N的鉛球，當(dāng)座艙落到離地面50M的位置時(shí)，手的感覺(jué)如何？當(dāng)座艙落到離地面15M的位置時(shí)，手要用多大的力才能托住鉛球？

作者: 杰克阿里 時(shí)間: 2014-1-23 16:34
50米的手感，你懂的。15米時(shí)為950/7牛。

作者: emptycch 時(shí)間: 2014-1-23 16:43

杰克阿里發(fā)表于 2014-1-23 16:34 2 r+ L2 M0 A, u( C
50米的手感，你懂的。15米時(shí)為950/7牛。

感謝大俠回帖，15米時(shí)的計(jì)算結(jié)果應(yīng)該不對(duì)，它不應(yīng)超過(guò)鉛球的重量50N.

作者: 杰克阿里 時(shí)間: 2014-1-23 16:53
不超過(guò)50牛？那不可能軟著陸啊！

作者: emptycch 時(shí)間: 2014-1-23 17:38

杰克阿里發(fā)表于 2014-1-23 16:53 & I/ _! T- b- q. m- n0 _
不超過(guò)50牛？那不可能軟著陸啊！

主要用到牛頓第二定律和牛頓第三定律，我計(jì)算的結(jié)果是37.5N

作者: 奮闘ing 時(shí)間: 2014-1-23 17:43
物理不好，純粹來(lái)學(xué)習(xí)的~

作者: emptycch 時(shí)間: 2014-1-23 17:57

杰克阿里發(fā)表于 2014-1-23 16:53
3 t* V& P3 F/ u# \不超過(guò)50牛？那不可能軟著陸啊！

我不知道你的計(jì)算過(guò)程是什么樣的，我來(lái)說(shuō)一下我的計(jì)算過(guò)程：
1、距地76M到28M，都是自由落體運(yùn)動(dòng)，鉛球?qū)κ譀](méi)有壓力。
2、從28M開(kāi)始，做勻減速運(yùn)動(dòng)。鉛球開(kāi)始對(duì)手有壓力。
3、15M時(shí)的壓力大小就是此時(shí)手托住鉛球的力。手與鉛球相對(duì)靜止，由牛三定律得：F-G=ma,m=G/g,主要求a就好了，做自由落體運(yùn)動(dòng)到28M時(shí)得瞬時(shí)速度就是做勻減速運(yùn)動(dòng)得初速度，然后知道位移和末速度0，就可以求的a得關(guān)系式，代入求得結(jié)果37.5N.
PS：有興趣得可以自己計(jì)算下。另外我猜測(cè)自28M勻減速運(yùn)動(dòng)開(kāi)始，鉛球?qū)κ值膲毫κ菑?不斷增加的到地面靜止時(shí)正好為50N,以上僅為猜測(cè)，沒(méi)有計(jì)算驗(yàn)證。

作者: emptycch 時(shí)間: 2014-1-23 18:01

奮闘ing 發(fā)表于 2014-1-23 17:43 3 U+ u- `) p9 k L
物理不好，純粹來(lái)學(xué)習(xí)的~

呵呵，我也就最近翻了遍物理書(shū)看到的，感覺(jué)挺有意思的，我高中分科都不是學(xué)物理的，物理考的太差老師不要，現(xiàn)在工作了發(fā)現(xiàn)物理真的很重要，打算慢慢補(bǔ)起來(lái)。

作者: 2436 時(shí)間: 2014-1-23 18:27
這也太簡(jiǎn)單了

作者: yamato1987 時(shí)間: 2014-1-23 18:39
本帖最后由 yamato1987 于 2014-1-23 19:20 編輯

第一問(wèn)不用計(jì)算吧？在下落到50M高度的時(shí)候鉛球和人還是同步自由落體速率是一致的這樣應(yīng)該鉛球和人是相對(duì)靜止的人可以不伸手球也不會(huì)飄走。
第二問(wèn)28M開(kāi)始減速，說(shuō)明到15M時(shí)是超重狀態(tài)，需要計(jì)算出28米階段的加速度A
前76米是自由落體也就是說(shuō)到了第76米的時(shí)候可以列公式 MGH=1/2MV2，這樣V≈40m/s 這是球的極限速度。這樣可以用末速度=加速度*時(shí)間得到40m/s=at 28米可以得到 28m=1/2at2 ，28m=1/2 *40m/s *t  t=1.4秒
也就是說(shuō)1.4秒時(shí)間可以讓40M/s的速度在15米距離內(nèi) 降到0  加速度a=28.57m/s2
球本身是50N 也就是說(shuō)M=5KG  球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變?nèi)鞘纸o的，所以手上受力應(yīng)當(dāng)跟球改變的A掛鉤因?yàn)閍=F/m 所以F=ma=5kg*28.57=142.85N    人手能感覺(jué)到的差不多就是這個(gè)142.85+50=192.85。
算出的結(jié)果幾乎是3個(gè)G

G按10m/s2取值。我感覺(jué)還有更簡(jiǎn)單的方法，要是6年前可能好很多，已經(jīng)不接觸高中物理很多年了。全部是基本公式推倒

后來(lái)仔細(xì)看了看題發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題，如果76米是總高度的話數(shù)據(jù)就要變一變公式可以不變。
最后答案就變成80+50=130N左右的數(shù)值。

LZ自行參考吧

作者: emptycch 時(shí)間: 2014-1-23 19:43

yamato1987 發(fā)表于 2014-1-23 18:39 , r7 R+ t3 D1 @% |! c( S: M
第一問(wèn)不用計(jì)算吧？在下落到50M高度的時(shí)候鉛球和人還是同步自由落體速率是一致的這樣應(yīng)該鉛球和人是相對(duì) ...

我看不出你那里出錯(cuò)了，我這里也沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案，那個(gè)結(jié)果是我自己算的。我的水平很一般的，高中物理也就最近翻了一本。補(bǔ)充一下我的思路：我沒(méi)有引入時(shí)間，根據(jù)現(xiàn)有條件用(v末）^2-(V初)^2=(at^2)/2可以得出a.

2、你說(shuō)到15M時(shí)是超重狀態(tài)，我覺(jué)得有問(wèn)題，因?yàn)?8M之前的是失重的（不是靜止?fàn)顟B(tài)），所以是不是超重是以后面的計(jì)算結(jié)果來(lái)看的。

作者: emptycch 時(shí)間: 2014-1-23 19:44

2436 發(fā)表于 2014-1-23 18:27 " \* @$ D& [$ C
這也太簡(jiǎn)單了

你可以算算看，給出一個(gè)自己計(jì)算的結(jié)果，現(xiàn)在來(lái)看已經(jīng)由三個(gè)不同的結(jié)果了

作者: 動(dòng)靜之機(jī) 時(shí)間: 2014-1-23 21:28
本帖最后由動(dòng)靜之機(jī) 于 2014-1-23 21:31 編輯

降落到28米處前，為自由下落（勻加速度g）行程48米，速度達(dá)到V。
V^2-0 =2g*48
然后勻減速到零，行程28米，加速度為a。
0-V^2 =2a*28

∴ a=-12/7 g 負(fù)值表示與重力方向相反。

離地48米前，手中球失重，無(wú)感。
離地28米起，手中球超重，手感19/7倍球重，即950/7牛。

答案相同的握手。。。呵

作者: gw777 時(shí)間: 2014-1-23 23:08
手上收力從28米開(kāi)始是不變的因?yàn)槭窃茰p速所以外力不變

作者: emptycch 時(shí)間: 2014-1-24 09:11

動(dòng)靜之機(jī) 發(fā)表于 2014-1-23 21:28
; F% ?, J( Y0 B `降落到28米處前，為自由下落（勻加速度g）行程48米，速度達(dá)到V。2 p8 G4 r) ?5 k' A( b
V^2-0 =2g*488 ?0 p5 l+ V6 _- `) w
然后勻減速到零，行程28米 ...

大俠，我們的思路是一致的，最后結(jié)果的不同是由于a的負(fù)號(hào)代入與否的問(wèn)題，我是代入負(fù)號(hào)了的，因?yàn)閮蓚€(gè)方向相反的力相加是要加上負(fù)號(hào)的，我不知道你為什么沒(méi)有代入負(fù)號(hào)，求解釋。我有重新計(jì)算了一下，結(jié)果是-250/7.

作者: emptycch 時(shí)間: 2014-1-24 09:14

emptycch 發(fā)表于 2014-1-23 19:43 . r. b3 E r4 l& L3 h$ n
我看不出你那里出錯(cuò)了，我這里也沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案，那個(gè)結(jié)果是我自己算的。我的水平很一般的，高中物理也就最 ...

勻減速運(yùn)動(dòng)下的物體不意味著必然的超重，超重是物體受到的力大于自身的重量才是超重的。

作者: emptycch 時(shí)間: 2014-1-24 09:19

動(dòng)靜之機(jī) 發(fā)表于 2014-1-23 21:28 6 r' l# w' S. U. k! [$ G1 K
降落到28米處前，為自由下落（勻加速度g）行程48米，速度達(dá)到V。
1 B; H. _" I9 G# k* `; y3 e8 vV^2-0 =2g*48
9 @6 h3 ^! T! w* q; O. Y然后勻減速到零，行程28米 ...

是我搞錯(cuò)了，負(fù)號(hào)不應(yīng)該代入的，不代入就和大俠的答案一致了，感謝指正

作者: 噩夢(mèng)醒來(lái) 時(shí)間: 2014-1-24 10:09
樓主的物理看來(lái)真得補(bǔ)補(bǔ)啊，正方向都沒(méi)搞清，還有超重的概念也沒(méi)弄明白。

作者: emptycch 時(shí)間: 2014-1-24 12:50

噩夢(mèng)醒來(lái) 發(fā)表于 2014-1-24 10:09
$ d' ?) L* b3 ^9 \6 k" |$ U' t樓主的物理看來(lái)真得補(bǔ)補(bǔ)啊，正方向都沒(méi)搞清，還有超重的概念也沒(méi)弄明白。

得補(bǔ)，高中物理書(shū)都湊齊了，慢慢看吧

作者: 浩徐ljzy 時(shí)間: 2014-1-24 14:35
表示已經(jīng)忘了差不多了

作者: emptycch 時(shí)間: 2014-1-24 14:39

浩徐ljzy 發(fā)表于 2014-1-24 14:35
8 `( r0 t! M! H( H) f( S! H$ H4 f表示已經(jīng)忘了差不多了

以后若用的到，是要慢慢補(bǔ)起來(lái)的，如果工作上沒(méi)有要求那也無(wú)所謂的

作者: 13863023496 時(shí)間: 2014-1-24 15:57
本帖最后由 13863023496 于 2014-1-24 16:00 編輯

自由落體的距離76-28=48米
∵s=1/2*g*t^2
g=9.8m/s^2
∴48=0.5*9.8*t^2
∴t=3.1s
∵v=g*t
∴v=9.8*3.1=30.4m/s
即在28米高度處的速度為30.4m/s
假設(shè)是從地面向上升到28米的高度，速度為30.4 m/s。
∵s=1/2*a*t^2
v=at
∴28=0.5*at ^2
30.4=at
∴ t=1.8s
a=16.9m/s^2
∵ F=ma
∴ F= 50*17.9/9.8=91.3N
所以15米處手受力為91.3+50=141.3N
50米處為自由落體，手受力為0N。

作者: huqiang_cool 時(shí)間: 2014-1-29 21:21
這個(gè)很有意思！什么叫做基本功？

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