Question

19．2007年6月15日，325國道廣東佛山段九江大橋由于一艘3000t的運沙船撞上非通航孔橋墩而瞬間垮塌，橋上行駛著的汽車落入江中造成多人遇難．設運沙船撞擊前的速度為3.6km/h，撞擊后的速度為0，鋼鐵建造的運沙船與鋼筋水泥大橋的碰撞時間為0.2s．九江大橋160m通航孔按過江油輪設計，即橋墩按橫向船舶撞擊力120t（此為航船業專業術語，相對應的撞擊力為1.2×10⁶N）進行防撞設計，非通航孔橋墩按橫向船舶撞擊力40t進行防撞設計．
請運用所學物理知識，計算運沙船撞擊大橋的沖擊力是否超過設計標準．

Answer 1

分析 已知船的初速度、末速度、質量以及碰撞的時間，由動量定理即可求出船與橋墩的撞擊力，然后做出判斷即可．

解答 解：已知船的初速度、末速度、質量以及碰撞的時間，由選取初速度的方向為正方向，動量定理得：
-Ft=0-mv
代入數據得：F=1.5×10⁷N＞4.0×10⁴N=40t
所以運沙船撞擊大橋的沖擊力已超過設計標準．
答：運沙船撞擊大橋的沖擊力已超過設計標準．

點評 該題屬于物理知識在日常生活中的應用，解答的關鍵是根據題目的情景，正確選擇合適的物理模型，然后再結合物理知識進行解答．