Question

2005年8月29日清晨，颶風(fēng)“卡特里娜”在美國(guó)路易斯安那州東南沿海登陸，颶風(fēng)帶來(lái)的巨浪和洪水使新奧爾良全城癱瘓.假設(shè)“卡特里娜”颶風(fēng)以v="250" km/h的速度推進(jìn)，空氣的密度ρ="1.3" kg/m³，防浪墻高h="111" m，總長(zhǎng)l="560" km，颶風(fēng)遇到防浪墻后速度變?yōu)榱悖�且設(shè)海水全部流走，只考慮颶風(fēng)對(duì)防浪墻的作用，由此可估算出颶風(fēng)對(duì)防浪墻的沖擊力F為(　　)

A．2.8×1010 N

B．5.1×1012 N

C．3.9×1011 N

D．2.0×1010 N

Answer 1

C

取一小段時(shí)間Δt，Δt時(shí)間內(nèi)與防浪墻作用的空氣的質(zhì)量為Δm，且作用后速度變?yōu)榱�，設(shè)防浪墻對(duì)空氣作用力的大小為F′，取F′的方向?yàn)檎�方向，根�?jù)動(dòng)量定理有F′Δt=0－Δm·(－v)，而Δm=ρSvΔt，則F′=ρSv².由牛頓第三定律可知，空氣對(duì)防浪墻(即颶風(fēng)對(duì)防浪墻)的作用力大小為F=F′=ρSv²=1.3×111×560×10³×(250/3.6)² N＝3.9×10¹¹ N，選項(xiàng)C對(duì).