◆21.鸟撞飞机事件时有发生,是不是它们“瞎”了?研究发现雨燕等鸟类具有边飞边睡的能力,甚至还能长时间张开一只眼睛来

20. 歼20是由成都飞机设计研究所设计、成都飞机工业公司制造的中国第五代隐身重型歼击机。由网络查询得到下列数据:


空载质量

最大飞行速度

作战半径

最大飞行高度

17吨

2.8马赫

2200千米

18500米

其中,最大飞行速度2.8马赫,表示歼20的最大飞行速度是空气中声速的2.8倍。
(1)若空气中声速取340m/s,求歼20以2马赫的速度飞行10min运动的路程。
(2)如图所示,空载的歼20停在水平地面,若轮胎与地面接触的总面积为0.4m2,求地面受到的压强。(g取10N/kg)

答案】(1)歼20以2马赫的速度飞行10min运动的路程408km。
(2)地面受到的压强4.25×105Pa。
解析
(1)根据题意可得,歼20的最大飞行速度v=2马赫=2v声=2×340m/s=680m/s,
根据v=s/t可得,歼20飞行10min运动的路程:s=vt=680m/s×10×60s=408000m=408km。
(2)飞机停在水平地面上:F压=G=mg=17×103kg×10N/kg=1.7×105N,
地面受到的压强:p=F压/S=  =4.25×105Pa;

21.鸟撞飞机事件时有发生,是不是它们“瞎”了?研究发现雨燕等鸟类具有边飞边睡的能力,甚至还能长时间张开一只眼睛来观察飞行路径,避免与其他鸟类或物体碰撞。研究还发现,某种鸟类只有距离运动的物体30 m内才逃离。由于飞机速度很快,所以它们就没有足够的时间来逃离,而引起撞机事件。综合上述信息,回答下列问题。

 

俯视图
(1)数据显示,一只0.5 kg的鸟正面撞在迎面飞来的速度为720 km/h的飞机上,就会产生1.6×104 N撞击力,对飞机造成损伤。假如撞击面积为0.01 m2,计算该鸟撞击飞机的压强。
(2)下表是三种材料的相关参数,从飞机承受鸟类撞击能力和飞机自重考虑,最适宜用来制造飞机的材料是      。 


性质

材料A

材料B

材料C

抗压性/N/m2

1.2×104

1.6×104

2.0×104

密度/kg/m3

1.2×103

4.0×103

1.2×103

答案
(1)产生的压强为1.6×106 Pa(2)材料C
解析
(1)鸟撞击飞机的压强p= F/S==1.6×106 Pa。
(2)为了抗击鸟的撞击,飞机的材料的抗压性要大;为了使飞机飞行,应用密度小的材料;对比可知,材料C符合以上两个条件。

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