Question

有這樣一篇報道，某民航公司的一架客機，在正常航線上水平飛行時，突然受到強大的垂直的氣流作用，使飛機在10s內下降的高度為1700m，造成眾多乘客和機組人員的傷害事故.如果只研究飛機在豎直方向的運動，且假設這一運動是勻變速運動，那么
（1）飛機在豎直方向產生的加速度是多大？方向如何？
（2）凡是未系安全帶的乘客，相對于飛機座艙向什么方向運動？最可能受到傷害的是人體的什么部位？

Answer 1

（1）在10s的時間內，飛機在豎直方向的運動可以看作初速度為零的勻加速直線運動，由運動學公式s=at²/2得，加速度為a=2s/t²=34m/s²，其方向向下.
（2）僅從豎直方向分析，由于氣流的作用，其下降的加速度已經大于重力加速度.以飛機機艙作為參考系，乘客是向上運動的，系上安全帶，乘客還可以穩坐在位置上，而未系安全帶的乘客，在飛機下降的這一時刻，乘客獲得一個相對于機艙向上的加速度，因此乘客頭部會被強烈撞擊，受到傷害.由此可見，在行駛的車輛和飛行的飛機中，乘客要系好安全帶是有一定的科學根據的.
【試題分析】