Question

14、（16分）1903年飛機(jī)問(wèn)世，1912年就發(fā)生了第一例鳥(niǎo)撞飛機(jī)事件——一架飛往南美洲的飛機(jī)被一只海鷗撞得操縱失靈，墜入大海。隨著航空業(yè)的發(fā)展，鳥(niǎo)撞飛機(jī)事件與日俱增。在我國(guó)，鳥(niǎo)撞飛機(jī)事件也屢有發(fā)生。1977年，某部飛行大隊(duì)長(zhǎng)安風(fēng)亭率四機(jī)進(jìn)行低空飛行，一隊(duì)雁群迎著飛機(jī)飛來(lái)，一聲巨響，前風(fēng)擋玻璃和左風(fēng)擋玻璃被撞碎，強(qiáng)大的冷氣流夾帶著雁的血肉皮毛和玻璃碎片向安風(fēng)亭襲來(lái)，安風(fēng)亭臨安不懼、沉著駕駛，終于平安著陸。據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在全世界每年約發(fā)生一萬(wàn)起鳥(niǎo)撞飛機(jī)事件。試通過(guò)一定的分析和計(jì)算說(shuō)明小小鳥(niǎo)兒為什么會(huì)撞毀飛機(jī)這個(gè)龐然大物？（可以參考的數(shù)據(jù)：鳥(niǎo)的長(zhǎng)度約為０.20m，質(zhì)量為0.5kg，飛機(jī)的速度300m/s）

Answer 1

14、設(shè)小鳥(niǎo)的質(zhì)量為m,且m=0.5kg，小鳥(niǎo)飛行的速度大小為v；設(shè)飛機(jī)的質(zhì)量為M，且M>>m，飛機(jī)飛行的速度大小為V，且V=300m/s 有V>>v，設(shè)小鳥(niǎo)與飛機(jī)相向而飛，迎頭相撞。設(shè)飛機(jī)的飛行方向?yàn)檎�方向，由�?dòng)量守恒，MV-mv=(M+m)V_共，得V_共= （MV-mv）/(M+m) 

設(shè)，在相撞的極短時(shí)間里，飛機(jī)和小鳥(niǎo)之間的平均作用力為F，對(duì)小鳥(niǎo)使用動(dòng)量定理，有：

FΔt= m V_共-（- mv）= m V_共+mv=m（MV-mv）/(M+m)+mv，由于M>>m，V>>v，所以，有

F≈mV/Δt   設(shè)小鳥(niǎo)身長(zhǎng)為L(zhǎng)，且L≈０.20m  所以Δt≈L/V  即F≈mV²/L=2.25×10⁵N，系統(tǒng)損失的動(dòng)能ΔE_K≈mV²≈2.25×10⁴ J，通過(guò)近似計(jì)算可知：鳥(niǎo)對(duì)飛機(jī)的平均沖力與鳥(niǎo)和飛機(jī)的（相對(duì)）速度的平方成比，對(duì)飛機(jī)的平均沖擊達(dá)22.5噸重，所釋放用于破壞的能量不亞于一顆炸彈．