Question

海豚靠尾部來推動(dòng)下部的水，能夠從水中高高躍起，被譽(yù)為“會(huì)飛的魚”．一身長(zhǎng)l=1.8m，質(zhì)量m=65kg的海豚，躍起后從h₁=1.0m的高度處自由下落，尾部接觸水面后經(jīng)過時(shí)間t=0.25s身體速度降為零，緊接著尾部用力F向下拍打水，又向上躍起h₂=0.5m，假定上升、下降兩個(gè)階段尾部與水的作用力分別都是恒力，求上升階段尾部與水的作用力F．（取g=10m/s²）

Answer 1

自由下落1.0m的末速度υ1=

2gh1

=2

5

m/s．
在減速時(shí)間為0.25s的勻減速階段，重心下落的高度h=

υ1

2

t=0.56m．
豎直向上躍起的速度υ2=

2gh2

=

10

m/s
離開水面之前上升的加速度：a=

υ 22

2h

=8.93m/s2
設(shè)尾部與水面的作用力F，由牛頓第二定律有：F-mg=ma
解得F=m（g+a）=1230N．
答：上升階段尾部與水的作用力F=1230N．