Człowiek o masie 75 kg jadący samochodem z prędkością 20 m/s wjeżdża w przyczółek mostu
a. Oblicz średnią siłę działającą na człowieka, kiedy uderza on w deskę rozdzielczą, która ulega wgnieceniu na głębokość 1 cm.
b. Oblicz średnią siłę działającą na człowieka, kiedy uderza w poduszkę powietrzną, która ulega wgnieceniu na głębokość 15 cm.


Odpowiedź :

Odpowiedź:

a) Średnia siła wynosi 1500 kN,  b) Średnia siła wynosi 100 kN

Wyjaśnienie:

a)

m = 75 kg

V = [tex]20\frac{m}{s}[/tex]

S = 1 cm = 0,01 m

Jeżeli praca = energia to otrzymamy:

W = Ek

F * S = [tex]\frac{m*V^{2} }{2}[/tex]    /:S

F = [tex]\frac{mV^{2} }{2S} = \frac{75 kg * ( 20 \frac{m}{s} )^{2} }{2 * 0,01 m} =[/tex] [tex]\frac{75 kg * 400 \frac{m^{2} }{s^{2} } }{0,02 m}[/tex] = [tex]\frac{30000 N * m}{0,02 m} = 1500000 N = 1500 kN[/tex]

b)

m = 75 kg

V = [tex]20\frac{m}{s}[/tex]

S = 15 cm = 0,15 m

Jeżeli praca = energia to otrzymamy:

W = Ek

F * S = [tex]\frac{m*V^{2} }{2}[/tex]    /:S

F = [tex]\frac{mV^{2} }{2S} = \frac{75 kg * ( 20 \frac{m}{s} )^{2} }{2 * 0,15 m} =[/tex] [tex]\frac{75 kg * 400 \frac{m^{2} }{s^{2} } }{0,3 m}[/tex] = [tex]\frac{30000 N * m}{0,3 m} = 100000 N = 100 kN[/tex]