分析降落伞对人体下落过程中有何具体影响(动量定理)
发布网友
发布时间：2022-05-03 08:02
共1个回答
热心网友
时间：2023-10-15 16:20
但是既然要求,那么还是做做吧
首先,既然以动量为思考角度而不是能量损失为角度
那么就要衡量空气的动量
设降落伞和人体合计M质量,
不计空气边缘剪切和空气之间剪切摩擦损耗,则可以无视伞的形状
主要参数是伞的正向面积,设为s(实际情况因摩擦和剪切存在,故而形状会影响,这里不提)
假如伞能够使得最后速度稳定为v
若经过某个时间段t,则位移为vt
则有质量=ρvts的空气被排开
排开的主要方向是v方向,故而空气的总动量=ρvvts
而人和伞和及动量为Mv
故所有动量为Mv+ρvvts
如果没有降落伞,则人和伞在初速度为v经过t后,速度为v+gt
则人和伞动量为Mv+Mgt
因此只要使得ρvvs=Mg即可满足动量等效
则v=√(Mg/ρs)
设计时对于一直要求的v,有s=Mg/(ρvv)
举例M=100kg g=10N/kg ρ空气=1kg/m³ 要求v=5米/秒
则s=100*10/(1*5*5)=40平方米
即伞开合半径大约3.6米(直径7.2)米的降落伞
大约就能满足含伞一共100kg的重物,保持大约5米/秒的速度下降
实际上这已经很保守了,因为伞面的形状会增加阻力
热心网友
时间：2023-10-15 16:20
但是既然要求,那么还是做做吧
首先,既然以动量为思考角度而不是能量损失为角度
那么就要衡量空气的动量
设降落伞和人体合计M质量,
不计空气边缘剪切和空气之间剪切摩擦损耗,则可以无视伞的形状
主要参数是伞的正向面积,设为s(实际情况因摩擦和剪切存在,故而形状会影响,这里不提)
假如伞能够使得最后速度稳定为v
若经过某个时间段t,则位移为vt
则有质量=ρvts的空气被排开
排开的主要方向是v方向,故而空气的总动量=ρvvts
而人和伞和及动量为Mv
故所有动量为Mv+ρvvts
如果没有降落伞,则人和伞在初速度为v经过t后,速度为v+gt
则人和伞动量为Mv+Mgt
因此只要使得ρvvs=Mg即可满足动量等效
则v=√(Mg/ρs)
设计时对于一直要求的v,有s=Mg/(ρvv)
举例M=100kg g=10N/kg ρ空气=1kg/m³ 要求v=5米/秒
则s=100*10/(1*5*5)=40平方米
即伞开合半径大约3.6米(直径7.2)米的降落伞
大约就能满足含伞一共100kg的重物,保持大约5米/秒的速度下降
实际上这已经很保守了,因为伞面的形状会增加阻力
