能量与力的转化

题目

能量与力的转化
假如一个物体质量为M,距离地面距离为h,当物体坠落到地面时,对地面施加了多大的力

答案

答：自由下落过程,重力做的功等于物体增加的动能Mgh=(1/2)Mv2,得到物体到达地面时的速度
　　V=√(2gh)
　　物体到达地面时的动量P＝Mv=M√(2gh)
　　设地面对物体的作用力F使物体在时间t内速度减小为零.由动量定理得(Mg-F)t=0-M√(2gh)
F=M(g+√(2gh) /t)
　　物体对地面的冲击力F'就是这个F的反作用力,大小相等,所以
　　F'=M(g+√(2gh) /t)
讨论：物体坠落到地面时对地面的力与物体的质量成正比；还跟下落的高度有关；还跟物体接触地面后直到停下所用的时间有关.地面越坚实,所用时间就越短,对地面的作用力就越大.地面越松软,所用时间就越长,作用力就越小.