Question

據(jù)報道，某航空公司的一架客機，在正常航線上做水平飛行時，由于突然受到強大垂直氣流的作用，使飛機在10 s內(nèi)下降高度1 700 m，造成眾多乘客和機組人員的傷害事故.如果只研究飛機豎直方向上的運動，且假定這一運動是勻變速直線運動，試計算：

（1）飛機在豎直方向上產(chǎn)生的加速度是多大？方向怎樣？

（2）乘客所系安全帶必須提供相當于乘客體重多少倍的拉力，才能使乘客不脫離座椅（g取10 m/s²)？

（3）未系安全帶的乘客，相對于機艙將向什么方向運動？最可能受到傷害的是人體什么部位？

Answer 1

解析:（1）飛機在豎直方向看作是初速為零的勻加速直線運動

由s=at²得1 700=×a×10²

解得：a=34 m/s²  方向豎直向下.

（2）對乘客，設(shè)安全帶給他的力為F（以向下為正方向），根據(jù)牛頓第二定律有：F+mg=ma,所以F=m(a-g)=2.4mg

正值說明安全帶所給乘客的力向下，故安全帶提供了相當于乘客體重2.4倍的拉力，使乘客不脫離座椅.

（3）因為飛機在豎直方向上下降，乘客由于慣性豎直方向有保持靜止的趨勢，故乘客相對于飛機是向上運動的，未系安全帶的乘客最可能受到傷害的是人體的頭部.

答案:（1）34 m/s²  豎直向下  （2）2.4倍  （3）向上  頭部