Question

一个重60g 球体， 直径约6cm. 分别从高 5cm， 10 cm ， 15 cm 处落下， 当球碰到地面时所受到的力是多少

垂直下落

Answer 1

ryan_fancy的回答存在很大的问题
我来分析下整个运动过程吧，首先，小球从不同高度自由落体到地面，在刚好接触到地面是小球的速度因高度不一样而值不一样。这个过程小球所受到的力F=mg，在小球接触地面时开始减速，并且在速度为零后向原速度的反方向加速，所以这道题没有把关键点，也就是小球是如何和地面接触的，是如何减速的，能量是如何转换的，可以通过受力分析，能量守恒定律等计算出来。

追问

仁兄，我就想知道鸡蛋从5厘米高处落下，当碰到地面的时候，地面对蛋壳施加了多大的力。
蛋 60 g , 高度 5 cm, 初始速度暂定为0 ，地面是硬的平面。
我测量的鸡蛋蛋壳能承受3kg 的重物，但是奇怪的是，有些蛋碎了，有些没碎。 所以 我想知道，会不会是因为那个鸡是站起来生的蛋，所以重力加速度外加鸡蛋本身重量，使其碰到地面是，地面对施加的力是多少？ 又没有可比性？

追答

你说的这个根本就没有什么可比性好吗？
测量的鸡蛋蛋壳能承受3kg 的重物，这不能说明什么，你测试得到的结果是3kg，那是在你设定的条件下才是正确的，比如鸡蛋放在手心里用力的捏，你也知道是捏不破的，但是你用尖的东西轻轻的就可以弄破它了，这就要用到另外一个概念了，压强，有没听说过高跟鞋对地面的压强会比大象站在地上所产生的压强更大？就是这个原理啊，P=F/S

追问

那么说，这算是一种压强吗？
这种测法是目前国际惯用手法，都是这么来测量的。
毕竟每个鸡蛋都差不多，鸡蛋与地面接触也应该相差甚微。
所以F 应该怎么算？

追答

你要明白静态和动态的是不一样的
你要是硬要计算的话，我假设几个条件哈
假设，鸡蛋落地后0.1秒后速度减为零
首先根据能量守恒定律可以算出，在离地5cm开始到落地，鸡蛋的速度达到1米每秒
如果在0.1秒内速度减为零的话
那么根据加速度公式可以算出，加速度为100
也就是说此时鸡蛋收到的力就是F=ma
也就是6kg
要是算到压强的话那还会更大呢

追问

谢谢，这个似乎是我想要的，不过鸡蛋的外形是否会缓冲这个力？ 这个缓冲了多少能算出来吗？

追答

鸡蛋的外壳是硬的，所以应该不存在缓冲力，要是想知道缓冲力的话那就要知道鸡蛋落到地面后的速度变化，要是地面是硬的，那其实就可以说不存在缓冲力，所以通常为了保护易碎物品，会在用些有缓冲作用的材料包裹起来，或者在地上铺上缓冲材料。

追问

那还有什么其他的解释吗？因为所测得的蛋壳平均承受力是3 到5 kg.
要是6kg ,解释不通啊，一定有什么其他的原因减小了这个力？

追答

你计算的是蛋的承受力，我计算的是蛋从5cm落地所受到的力，能一样吗？
再说了，你测试的时候力是慢慢加上去了，而不是给一个瞬间的力，这是
不一样的，就比如你给人家一巴掌，在手接触到脸上的时候都是用一样大小
的力，但是，是慢慢的把力加上去疼呢，还是一下子打到脸上的疼呢？‘
这是一样的道理啊
而且你还要注意的是，鸡蛋落地时因为是瞬间的碰撞，所以在刚与地面接触
的时候，鸡蛋和地面的接触只有一个点而已，而在你测试的时候力是慢慢的
增加的，这就有了一个很好的缓冲效果，所以接触的面积会比较大，这就
形成了一个是瞬间压强可以达到超过你想象的大，这也就可以解释为：你用
一个针可以轻轻松松的把蛋弄破（只有一个小点受力），却很难用手心把蛋
弄破（受力均匀且受力面积大）。

Answer 2

所受的力跟高度无关，只跟物体质量有关，重力加速度是9。8还是10啊，你没说，哪你就自己乘一般用10，如果没特殊说明。

追问

无关的话，所受的力是多少？碰到地面的时候。
我不明白的是，如果当到地面时，所受到的冲击力是一样的话，
一个玻璃水杯，从一百米落下一定会摔得粉碎。但是从10cm 高出落下就不一定摔碎。

追答

0.6N。你说的水杯涉及到一个动能的作用，要知道易碎是物品只要轻拿轻放就OK，冲击是做功的过程不是单纯力的作用。是动能的转换，加速度一定距离越远速度越快，动能越大。破坏力也越大。

追问

也就是说，10 cm 的动能基本可以忽略吗？
这个球的最大承受力是650g, 也会是说着10cm 高度是不足以产生 50g 的力？

能问问 着10 cm 能产生多少冲击力吗？ 假设撞到硬地面？ 公式是什么？

追答

这是题，题目说忽略就忽略，我只是说这个跟受力没关系，跟动能可是有关系的。
这个球的最大承受力是650g,我表示不解？单位是克？质量单位?再重申，G=mg，也就是说重力只和质量与重力加速有关，和高度没关系。还有力的单位是N。
初始速度为0也就是说球在10cm高处只有重力势能没有动能。故落地时的动能等于10cm高时的重力势能。故W=mgh=0.065kgx10N/kgx0.1m=0.065N*m

追问

鸡蛋壳的Broken strenth 是从1 kg -5kg。 偶然出现更小的Broken strenth 力。 标准的测量单位是kg ，因为我不是物理专业。 我也不知道这个kg 怎么算出来的，不过就是这么标注的。
当鸡蛋从不同的高度下落，碰到里面时候的冲击力有多大。 根据鸡蛋的60g 重量，以及在产蛋时 会出现的3 cm 到 10cm 不等的下落高度。

不是破碎率，概念我查了一下，就是往一个鸡蛋上放物体，当鸡蛋壳破碎时放在鸡蛋上物体重量相当于它的 broken strenth. 所以出现kg 这个单位。
虽然很感谢你的回答 可是
质量60g也就是重力0.6N
落地时的动能也就是0.018N*m到0.06N*m 没法换算成kg 的单位吗？
至于初始速度，这个我也不知道，可默认为0. 因为是平的地面，所以接触面积应该很小吧。

追答

你可以把一个鸡蛋上色，然后再把它放在一张白纸上，别人它滚动哦。然后测白纸上上色的面积，好不好计算那就是一回事了，这就是受力面积S，至于F就是重力了，就这样，不可能精确的，这种含糊的计算真的人很很没谱。