假如50公斤的物体从6米的高度坠落会产生多大作用力?

Question

假如50公斤的物体从6米的高度坠落会产生多大作用力?

Answer 1

楼主的这个问题是需要明确一下的：
物体从高处坠落,具有“能量”和“动量”,而非“力”.他坠落的力不与物体的重量和6米的高度直接相关.
设想,一个物体从高处落下,如果他落在坚硬的地面上,会产生相当大的作用力,而如果落在柔软的棉花,或者是弹簧垫之类的东西上,产生的作用力就相当小.
这个规律是物理学里面的最经典的一个定律：动量守恒.用来描述现在的这个场景就是：
假设有一个恒力F 被用来使一个质量为M速度为V的物体停下来,那么这个恒力F需要作用的时间为T.并且满足：
FT=MV
所以这个道理就明显了.使物体停下来所花费的时间越长,需要的力就越小,而如果要物体一瞬间停下来,花费的力就要大得多.这就能解释为什么物体落在坚硬的地面上,和落在棉花上面力量不同.
回到这个问题上.一个50公斤的物体从6米的高处坠落,接近地面的时候,他的速度是：
V=根号(50*6)=17.32 m/s
假如物体落在坚硬的地面上,设地面对物体作用力的时间为0.1秒,则产生的力平均为：
F= mV/t+mg=9160N 相当于900多KG的物体的重力
假如物体落在柔软的地面上,设地面对物体作用力的时间为1.0秒,则产生的力平均为：
F=mV/t+mg=1366N 只相当于一个130多KG的物体的重力
当然,实际情况中,地面对物体的作用力不可能事恒力,上面给出的F只是一个平均值.真实的情况要复杂的多.