Question

世界著名撐桿跳高運動員、烏克蘭名將布勃卡身高1.83 m，體重82 kg，他曾35次打破撐桿跳高世界紀錄，目前仍保持著6.14 m的世界紀錄.請你回答以下兩個問題：

(1)他最后跳過6.14 m時，至少克服重力做多少功?

(2)他的重力勢能改變了多少?

Answer 1

4 284.5 J  4 284.5 J

解析:

要想計算出撐桿跳運動員在跳過橫桿的過程中，克服重力所做的功，應該先考慮運動員中心升高的高度.烏克蘭名將布勃卡身高1.83 m，目前仍保持著6.14 m的世界紀錄，人的重心大約在人身高的一半的位置，即0.935 m，在撐桿跳的過程中，人的重心升高的高度為：h=6.14 m-0.935 m=5.22 m，在人重心升高的過程中，克服重力所做的功為：W=mgh=82×10×5.22 J=4 284.5 J；運動員克服重力做了負功，運動員的重力勢能增加了4 284.5 J.