问题
选择题
2005年8月29日清晨，飓风“卡特里娜”在美国路易斯安那州东南沿海登陆，飓风带来的巨浪和洪水使新奥尔良全城瘫痪.假设“卡特里娜”飓风以v="250" km/h的速度推进，空气的密度ρ="1.3" kg/m3，防浪墙高h="111" m，总长l="560" km，飓风遇到防浪墙后速度变为零，且设海水全部流走，只考虑飓风对防浪墙的作用，由此可估算出飓风对防浪墙的冲击力F为( )
A．2.8×1010 N
B．5.1×1012 N
C．3.9×1011 N
D．2.0×1010 N
答案
答案：C
取一小段时间Δt，Δt时间内与防浪墙作用的空气的质量为Δm，且作用后速度变为零，设防浪墙对空气作用力的大小为F′，取F′的方向为正方向，根据动量定理有F′Δt=0－Δm·(－v)，而Δm=ρSvΔt，则F′=ρSv2.由牛顿第三定律可知，空气对防浪墙(即飓风对防浪墙)的作用力大小为F=F′=ρSv2=1.3×111×560×103×(250/3.6)2 N＝3.9×1011 N，选项C对.