题目内容
据报道,2004年底,美国一核潜艇在关岛触礁,造成多名士兵受伤。假设当时潜艇的航速是30节,一节等于1.852公里/小时,发动机的功率为24000千瓦,潜艇质量5000吨.核潜艇触礁后在2秒内停下,则一个70kg的士兵由于惯性和潜艇相撞的撞击力大约为多大?假设当时下面声纳系统打开,驾驶员的反应时间为1秒,要避免触礁至少在距离暗礁多远处开始关闭发动机?(假设水的阻力恒定,除去水的阻力没有其他阻力)
542.5N ;403m
(1)潜艇的航速为v=
m/s="15.5" m/s
由动量定理得F人t=mv
F人=
N="542.5N "
(2)潜艇匀速航行时,功率P=Fv知
潜艇的阻力F阻=F=
=
N =1.56×106N
由牛顿第二定律知关闭发动机后F阻=Ma
a=
=
m/s2="0.31" m/s2
由制动到停下用的时间为t=
=
s="50s "
距离s=vt1+
t=15.5×1+
=403m
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824114718060749.gif)
由动量定理得F人t=mv
F人=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824114718075607.gif)
(2)潜艇匀速航行时,功率P=Fv知
潜艇的阻力F阻=F=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824114718106234.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824114718122511.gif)
由牛顿第二定律知关闭发动机后F阻=Ma
a=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824114718138416.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824114718153489.gif)
由制动到停下用的时间为t=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824114718169226.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824114718184337.gif)
距离s=vt1+
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824114718184223.gif)
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