问题
计算题
在一种体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施中,用电梯把乘有十多人的座舱,送到76m高的地方,让座舱自由落下,当落到离地面28m时制动系统开始启动,座舱匀减速运动到地面时刚好停止,若某人手中托着质量 为5kg的铅球进行这个游戏,g取9.8m/s2,问:
(1)当座舱落到离地面高度为40m的位置时,铅球对手的作用力多大?
(2)当座舱落到离地面高度为15m的位置时,手要用多大的力才能托住铅球?
答案
解:(1)在离地面高于28m时,座舱做自由落体运动,处于完全失重状态,所以铅球对手没有作用力
(2)设座舱自由下落高度为h1后的速度为v,制动时的加速度为a,制动高度为h2
由得v2=2gh1,v2=2ah2
联立解得
根据牛顿运动定律F-mg=ma
得
代入数据得F=133N