问题 问答题 计算题

2001年9月11日,美国遭受了历史上规模最大、损失最为惨重的恐怖主义袭击,恐怖分子劫持客机分别撞击了纽约的“世贸大楼”和华盛顿的“五角大楼”。其中一架客机拦腰撞到世贸大楼的南部塔楼第60层地方,并引起巨大爆炸,大约1h后,南部塔楼部分轰然倒塌(高约245m),灰尘和残骸四处飞溅,300多名救援警察和消防人员没来得及逃生。

我们不妨设置一个情境:当处于倒塌部分正下方的地面人员,看到一块质量约为4×103kg的楼墙块竖直倒下的同时到作出反应开始逃离需0.2s的时间,逃离的安全区域为离大厦100m外(实际的安全区要更远)。设该坠落块与地面作用时间为0.05s,不计空气阻力,g取10m/s2。求:

(1)地面人员要逃离大厦到安全区至少要以多大速度奔跑?(忽略人的加速时间,百米短跑世界记录为9″79)

(2)该坠落块对地产生的平均作用力多大?

(3)由于爆炸引起地表震动,设产生的纵波的传播速率vp="9.1"km/s,横波的传播速率vs="3.1"km/s,设在某处的地震勘测中心记录到两种不同震感之间的时间间隔Δt0="5"s,那么观测记录者与震源之间的距离s为多少千米?

答案

参考答案:

(1)v="10.3"m/s

(2)

(3)s=23.1km

解析:

(1).物体落地的时间,落地速度,地面人员逃离的时间,逃离速度联立方程带入数据解得t="7s"  v0=70m/s  v="10.3"m/s

(2).物体落地时:平均加速度,由牛顿第二定律得联立方程解得

(3).纵波的传到观测者所用的时间,横波传达观测者所用的时间,又联立方程解得s=23.1km

选择题
判断题