问题
问答题
法国人劳伦特•菲舍尔在澳大利亚伯斯的冒险世界进行了超高空特技跳水表演,他从30m高的塔上由静止开始下跳准确地落入水池中,已知水对它的阻力(包括浮力)是他重力的3.5倍,他在空中时空气对它的阻力是他的重力的0.2倍.g取10m/s2.求:
(1)他在空中运动的时间及刚好到达水面上的速度?
(2)需要为他准备一个至少多深的水池?
答案
(1)设运动员的质量为m,在空中运动的时间为t,运动的加速度为a1,落到水面上的速度为v,则有
mg-0.2mg=ma1…①
H=
a1t…②1 2
v=a1t…③…
解之得t=
s≈2.7s30 2
v=4
m/s≈21.6m/s30
(2)设运动员在水中的加速度为a2,水池深至少为h,则有
mg-3.5mg=ma2…④
0-v2=2a2h …⑤
解之得h=9.6m
答:(1)他在空中运动的时间为2.7s.到达水面的速度为21.6m/s.
(2)需要为他准备一个9.6m深的水池.