【問題】是否可以幫助我解題--物理(關於等加速度運動)

[misha1014 10]

我們考慮一汽車以時速48km(相當13.4m/s)正面撞上堅固牆壁.發生車禍的情形.估算駕駛員及乘客所遭遇的狀況.根據測試.車頭受撞擊時.平均凹陷約0.7公尺後停止.駕駛盤與駕駛員上半身的間距為0.36公尺.則

(1)若駕駛員旁邊的乘客座位有人抱著20kgw的小孩.假設大人上半身完全被安全帶扣住.則大人的手臂需施多大的力才可能抱得住小孩?

(2)若駕駛員未繫上安全帶.從駕駛員上半身撞到駕駛盤到車子完全停止期間(人也同時停止).駕駛盤因強大作用力又往前凹陷0.2公尺.假設駕駛員上半身的質量為30kg.試估算上半身所受到的平均撞擊力?(假設從撞擊瞬間到上半身撞到駕駛盤.上半身皆作等速直線運動.且在此期間車子仍然前進)

Ans:(1)2560nt (2)10800nt

是否可以教我呢?謝謝

[羊咩咩~~ 10]

這題算難題耶

但只要想的到 應該就算的出來

設車子運動方向為正

(1)

車頭從撞擊牆壁開始，受到牆壁一個加速度a

由V^2=V0^2+2as可知

0=(13.4)^2+2a*0.7

這樣a約為-128m/s^2

再由假想力的觀點

車內的物體會受到一個假想加速度-a=128m/s^2

F=ma

所以F=20kgw*128m/s^2=2560N

(2)

這一小題就非常困難了

但是我覺得你的題目敘述有點問題

(假設從撞擊瞬間到上半身撞到駕駛盤.上半身皆作等速直線運動.且在此期間車子仍然前進)

如果是這樣的話，應該沒辦法算人上半身撞到方向盤時的速度，所以我假設從撞擊瞬間到上半身撞到駕駛盤，上半身皆做等加速度運動

分兩部份分析

第一部分是車子撞擊到牆到人上半身撞到方向盤

V0=0

V=欲求

S=0.36m

t=未知

a=128m/s^2(因受假想加速度作用)

V^2=V0^2+2as

V^2=0+2*128*0.36

V=9.6m/s

V=V0+at

9.6=0+128t

t=0.075s(等下會用到)

第二部份是人上半身撞到方向盤到停止

V0=9.6m/s(即是第一部分的末速)

V=0

S=0.2m

t=未知

a=欲求

V^2=V0^2+2as

0=(9.6)^2+2a*0.2

a=-230.4m/s^2

V=V0+at

0=9.6-230.4t

t=0.1166667s

第一小題

車子從撞擊到停止的時間

V=V0+at

0=13.4-128t

t=0.1046875s

因為0.075+0.1166667>0.1046875s

所以車子在人停下來之前就停下來了

但為了計算方便

我假設車子上為停下來

所以人的上半身受到的力

人受到的加速度為(230.4+128)m/s^2 身體仍受假想加速度作用

所以加速度約為360m/s^2

F=ma

F=30kgw*360m/s^2

F=10800

[howard_xu 10]

這好像是奧林匹亞的題目

課本出現過

[羊咩咩~~ 10]

這好像是奧林匹亞的題目

課本出現過

真假!!!

那我應該解不出來才對

[misha1014 10]

是的.這是奧林匹亞的題目

你真的超厲害的!!非常謝謝你

我想你可以去考考看奧林匹亞喔^^

題目是我照著打的.

我想它本身是有問題的.

真的真的非常謝謝你!!

[羊咩咩~~ 10]

是的.這是奧林匹亞的題目

你真的超厲害的!!非常謝謝你

我想你可以去考考看奧林匹亞喔^^

題目是我照著打的.

我想它本身是有問題的.

真的真的非常謝謝你!!

旦我覺得這題應該會有更好的方法

我其中考後在查一下奧林匹亞公佈的官方解答好了

[羊咩咩~~ 10]

可以告訴我這是幾年的題目嗎?

[misha1014 10]

可以告訴我這是幾年的題目嗎?

是的

這是87年的題目

[羊咩咩~~ 10]

它的解答還頗精簡的說

http://web.hs.ntnu.edu.tw/~s510513/phy.pdf