新西蘭企業(yè)家GuyHoward-Willis設(shè)計(jì)推出一款名為Manta5的踏板式水翼自行車,圖甲是在水面騎行的情形。該車底部有兩個(gè)提供升力的碳纖維水翼(如圖乙所示),用于提供前進(jìn)動(dòng)力的螺旋槳由騎手踩腳踏板驅(qū)動(dòng),騎手可以根據(jù)自己的情況來調(diào)整運(yùn)動(dòng)的速度,該車部分參數(shù)如表格所示。請(qǐng)完成以下問題:(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
自身質(zhì)量/kg |
20 |
最快速度/(m?s-1) |
5 |
適合騎手質(zhì)量/kg |
50~70 |
(1)水翼自行車車座設(shè)計(jì)成較寬的“馬鞍形”是通過增大人體與車座的接觸面積,從而減小
壓強(qiáng)
壓強(qiáng)
;停止蹬車后,水翼自行車會(huì)由于
慣性
慣性
,繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)一段距離;用于提供升力的水翼,其橫截面應(yīng)如圖
C
C
所示;
(2)該車沒有船體形狀的結(jié)構(gòu),但它搭載了浮力模塊。則它空載靜止漂浮在水面上時(shí),受到的浮力為多少
200N
200N
,浸入水中的體積是多少
0.02m3
0.02m3
?
(3)一質(zhì)量為50kg的人坐在車上騎行時(shí),車沒在水中的體積跟空載時(shí)一樣,則水翼提供的升力是多少
500N
500N
?
(4)騎行中,若腳掌對(duì)腳踏板的壓力為400N,接觸面積為50cm
2,則腳掌對(duì)腳踏板的壓強(qiáng)是多少
8×104Pa
8×104Pa
?