Question

2001年9月11日，美国遭受了历史上规模最大、损失最为惨重的恐怖主义袭击，恐怖分子劫持客机分别撞击了纽约的“世贸大楼”和华盛顿的“五角大楼”．其中一架客机拦腰撞到世贸大楼的南部塔楼第60层地方，并引起巨大爆炸，大约1h后，南部塔楼部分轰然倒塌(高约245m)，灰尘和残骸四处飞溅，300多名救援警察和消防人员没来得及逃生．

我们不妨设置一个情境：当处于倒塌部分正下方的地面人员，从看到一块质量约为4×10³kg的楼墙块竖直倒下的同时到作出反应开始逃离需0.2s的时间，逃离的安全区域为离大厦100m外(实际的安全区要更远)．设该坠落块与地面作用时间为0.05s，不计空气阻力，g取10m/s²．求：

(1)地面人员要逃离大厦到安全区至少要以多大速度奔跑？(忽略人的加速时间，百米短跑世界记录为9″79)

(2)该坠落块对地产生的平均作用力多大？

(3)由于爆炸引起地表震动，设产生的纵波的传播速率v_p＝9.1km/s，横波的传播速率v_x＝3.1km/s，设在某处的地震勘测中心记录到两种不同震感之间的时间间隔Δt₀＝5s，那么观测记录者与震源之间的距离s为多少千米？

 

Answer 1

答案：
解析：

(1)坠落物做自由落体运动的高度：h＝gt2 落地速度v0＝gt 地面人员逃离时间t′＝t－0.2 逃离速度v＝ 求得t＝7s　　v0＝70m/s　　v＝10.3m/s． (2)根据牛顿运动定律可知；(F－mg)＝ma＝m 求得F＝5.64×106N． (3)震动同时产生传播，则由匀速运动知 求得s＝23.1km．