绳子悬挂物体所受最大冲击力的简单估算

这里讨论一个绳子悬挂物体的科学问题。

上图假设AB是绳子的初始状态，物体下降到C点是终止状态。

物理学有一个非常简单的公式：

这个公式中，假设v'是物体被绳子在最低点C拉住的状态下的静止速度，也就是0，v是物体从D点下降到C点，由于重力作用而获得的C点的初始速度。也就是说，我们这里要计算的，是把重物悬挂在AB上以后，然后放手，让它自行下降到C点这个极短时间内绳子要承受的最大冲击力。

我们假设DC的高度是0.5米，按照 物体下落距离 s=1/2 g t^2, 算得下降时间 t =0.3s 左右。

那么，物体下降到C点由于重力加速度获得的速度就是

v=9.8x0.3=2.94 m/s。

我们再假设物体质量是70kg,代入上式以后：

Ft=0-70x2.94

再假设物体下降到C点后，绳子在0.1秒的时间内让物体变为静止，则绳子受到的冲击力就是

F=0-70x2.94/0.1

大约是2100公斤。如果作用时间是0.2秒，则大约是1050公斤，如果是0.5秒，则大约是420公斤。但这个时间好像一般不会超过0.5秒。结果中的负号表示方向，即绳子必须提供上述大小的向上的力，才能使得物体变为静止。

如果再假设DC的高度变为0.1米，则上述结果大概变为1/3。

目前一个热点问题可以类似分析。