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高空坠物很危险.一球形面团,质量为1kg,从20m高的楼层上掉下,落在坚硬的水泥地面上,被摔成薄片,若面团与地面的作用时间约0.01s,试估算地面受到平均冲力的大小.

题目详情
高空坠物很危险.一球形面团,质量为1kg,从20m高的楼层上掉下,落在坚硬的水泥地面上,被摔成薄片,若面团与地面的作用时间约0.01s,试估算地面受到平均冲力的大小.
▼优质解答
答案和解析
面团在20m内做自由落体运动,由v2=2gh可得,面团接触地面时的速度为:
v=
2gh
=
2×10×20
=20m/s;
取向上为正,则由动量定理可得:
(F-mg)t=0-mv=0-1kg×(-20m/s)=20N•s
解得:F=2010N;方向竖直向上;
由牛顿第三定律可知,地面受到平均冲力的大小为2010N,方向竖直向下.
答:地面受到平均冲力的大小为2010N.