Question

14．生活中的碰撞事件極為常見：
2014年5月16日夜間．海航HU7863航班從太原飛往合肥．22時許飛機(jī)在高空突然顛簸，22時10分飛機(jī)安全降落在合肥新橋機(jī)場．后經(jīng)合肥機(jī)場相關(guān)部門現(xiàn)場勘查，發(fā)現(xiàn)飛機(jī)機(jī)失的雷達(dá)罩被撞凹（如圖所示），撞凹處還有血跡和鳥毛，由此初步確定是飛機(jī)在飛行中撞上了小鳥．小小飛禽如何能撞壞飛機(jī)這樣的龐然大物？下面通過簡要計算來說明這一問題：設(shè)鳥的質(zhì)量為m=1.0kg，相撞前鳥的速度遠(yuǎn)小于飛機(jī)的速度，相撞后鳥的速度與飛機(jī)速度相同．飛機(jī)的飛行速度大小為民航客機(jī)的速度大小，一般為υ=900km/h，鳥與飛機(jī)的撞擊時間約為t=1.0×10^-3s，試計算鳥對飛機(jī)的平均撞擊力為多大？

Answer 1

分析 鳥撞擊飛機(jī)的過程內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，系統(tǒng)動量守恒，應(yīng)用動量定理可以求出平均撞擊力．

解答 解：鳥與飛機(jī)撞擊時系統(tǒng)動量守恒，以飛機(jī)的初速度方向為正方向，
由于鳥的質(zhì)量遠(yuǎn)小于飛機(jī)的質(zhì)量，鳥的速度遠(yuǎn)小于飛機(jī)的速度，
鳥的動量遠(yuǎn)小于飛機(jī)的動量，可以忽略不計，由動量守恒定律可知，
碰撞后鳥與飛機(jī)的速度相等，為：v=900km/h=250m/s，
對小鳥，由動量定理得：$\overline{F}$t=mυ-0，
解得：$\overline{F}$=$\frac{mv}{t}$=$\frac{1×250}{1×1{0}^{-3}}$=2.5×10⁵N．
答：鳥對飛機(jī)的平均撞擊力為2.5×10⁵N．

點(diǎn)評 本題考查了求鳥對飛機(jī)的撞擊力，鳥撞擊飛機(jī)過程中內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律求出撞擊后鳥的速度，然后應(yīng)用動量定理可以求出撞擊力．