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,看到一块质量约为4×10
3 kg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/s
2.
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
s=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△t
=5s,那么观测记录者与震源之间的距离s为多少千米?
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当物体从高空下落时,空气阻力随速度的增大而增大,因此经过一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的终极速度.已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度v,且正比于球半径r,即阻力f=krv,k是比例系数.对于常温下的空气,比例系为k=3.4×10
-4Ns/m
2.已知水的密度ρ=1.0×10
3kg/m
3,取重力加速度g=10m/s
2.试求半径r=0.10mm的球形雨滴在无风情况下的终极速度v
T.(结果取两位数字)
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