Question

跳伞运动员从2000m高处跳下，开始下落过程未打开降落伞，假设初速度为零，所受空气阻力与下落速度大小成正比，最大降落速度为v_m=50m/s。运动员降落到离地面s=200m高处才打开降落伞，在1s内速度均匀减小到v₁=5.0m/s，然后匀速下落到地面，试求运动员在空中运动的时间。

Answer 1

整个过程中，先是变加速运动，接着匀减速，最后匀速运动，作出v—t图线如图（1）所示。由于第一段内作非匀变速直线运动，用常规方法很难求得这1800m位移内的运动时间。考虑动量定理，将第一段的v—t图按比例转化成f—t图，如图（2）所示，则可以巧妙地求得这段时间。
设变加速下落时间为t₁，

又：mg=kv_m，得   所以：

第二段1s内：   
所以第三段时间
空中的总时间：