某一跳伞运动员在离地面224米处.由静止开始做自由落体运动,一段时间后打开降落伞,以12.5M/S的加速度做匀减速直线运

问题描述:

某一跳伞运动员在离地面224米处.由静止开始做自由落体运动,一段时间后打开降落伞,以12.5M/S的加速度做匀减速直线运动.要求运动员落地时的速度最大不得超过5M/S(G=10M/S) (1)求运动员展开伞时离地面高度至少为多少?着地时相当于从多高处自由落下?(2)求运动员在空中的最短时间是多少?
非常感谢回答问题的所有人
1个回答 分类:物理 2014-11-24

问题解答:

我来补答
反向思考法.用动能势能的转化来做会比较方便.打开伞之前的自由落体过程没有外力做功.开伞后阻力做功.
设质量M为1.
设下落X米之后打开伞.阻力从此处开始做负功
到地面是5米/秒,势能为0,动能为:mvv/2=1*5*5/2=12.5
原来的势能是mgh=1*10*224=2240
阻力所做的功就是能量的损失值.阻力与重力的差的大小f=ma=1*12.5=12.5,
总的阻力要加上重力的大小10
FS=(12.5+10)(224-X)=2240-12.5
解方程得:X=125
要在离地224-x=99米高的地方打开伞才行.
其它几个很简单了.只要简单计算一下就行了.
mgh=mv*v/2 gh=v*v/2 10h=5*5/2 h=1.25米
时间则要分两步算.自由落体阶段 s=gt*t/2
125=10t*t/2 t=5
开伞后用问题定理计算
ft=mv1-mv2 这里的f 是阻力与重力的差值.12.5N
同样用问题定理可以计算出开伞前的运量就等于在这5秒钟内所受的冲量Ft=gmt=50
12.5t=50-5 算出t=3.6秒
所以总时间是5+3.6=8.6秒,这也就是最少的时间啦.
不知道说得够详细没有,我说得比较跳跃,
 
 
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