在许多情况下,跳伞员跳伞后最初一段时间降落伞并不张开,跳伞员做加速运动.随后,降落伞张开,跳伞员做减速运动.速度降至一定后便不再降低,跳伞员以这一速度做匀速运动,直至落地.无风时某跳伞员竖直下落,着地时速度是5m/s.现在有风,风使他以4m/s的速度沿水平方向向东运动.他将以多大速度着地?计算并画图说明.

问题描述:

在许多情况下,跳伞员跳伞后最初一段时间降落伞并不张开,跳伞员做加速运动.随后,降落伞张开,跳伞员做减速运动.速度降至一定后便不再降低,跳伞员以这一速度做匀速运动,直至落地.无风时某跳伞员竖直下落,着地时速度是5m/s.现在有风,风使他以4m/s的速度沿水平方向向东运动.他将以多大速度着地?计算并画图说明.

落地时,竖直向下速度为5m/s,水平方向速度为4m/s
着地的速度就是这两个速度的和速度,
两速度垂直,则勾股定理得
合速度等于 5的平方 加上 4的平方 的和 再开方
就是 根号41 了

这是一个速度的矢量合成问题,水平方向的速度是 4m/s,竖直向下的速度是5m/s,我们可由矢量合成的平行四边形法则可得:跳伞员的着地速度为v=√25+16=√41=6.41m/s。

由题知,着地时垂直下落速度为5m/s
有风时的水平速度为4m/s
故有风时的着地速度为(5^2+4^2)^1/2=41^1/2
图:纵坐标为-5,横坐标为4,画一长方形,由坐标零点到对角作线为有风时的着地速度

风只对其水平方向的速度有影响,竖直方向只与重力及空气阻力有关,最后,竖直方向还是会达到5m/s
所以落地是有2个方向的速度,水平为VX=4m/s,竖直为VY=5m/s
V=√(Vx^2+Vy^2)= √(5²+4²)≈6.4