试议物理知识在破案中应用

更新时间:2024-03-25 作者:用户投稿原创标记本站原创
以破案为题材的小说或影视剧中,都有破案人员的案情分析的情节或镜头.那些独具慧眼的破案人员能够根据犯罪分子留下的足丝马迹及相关的信息,进行入情入理的分析、判断,种种谜团,使案件的真相大白,让一个个犯罪分子原形毕露.同学们,你知道吗?有时破案人员借助物理知识进行分析,使得破案顺利告破.

一、巧追歹徒

图1例1某地区道路如图1所示,歹徒在A处作案后沿AB方向以5 m/s的速度逃跑,到达B处时停留了1 s,接着沿BC方向以6 m/s的速度逃跑.在歹徒经过AB的中点时,被见义勇为的小愚同学发现,并立即从A点的出发,沿AC方向追击歹徒,结果他与警方恰好在C处将歹徒抓获.歹徒从被发现至C处被捕获共历时s,小愚追击歹徒的速度为m/s.
剖析:歹徒从AB中点被发现跑到B处所需至的时间为:t1 =SABVAB=20 m5 m/s=4 s;歹徒从B处到跑到C处所需时间为:t3 =sBC=30 m6 m/s=5 s;由于歹徒在B处停留了t2 =1 s.所以歹徒从被发现至跑到C处被捕获所经历的时间为:t = t1 + t2 + t3 = 4 s + 1 s + 5 s = 10 s.根据勾股定理可知,AC2 = AB2 + BC2 = (40 m)2 + (30 m)2,AC=50 m,这就是小愚追击歹徒所跑的路程,小愚追击歹徒的时间为10 s,则小愚追击歹徒的速度为:v=st=50 m10 s =5 m/s.

二、巧辩真伪

例2威廉·威克沙姆是一位制钟的工匠,他制作的座钟不仅巧夺天工,而且计时准确,因而深受顾客的喜爱.几天前他刚完成一台红色座钟,很快被希诺夫人买走了.昨天他的情绪突然有些反常,不停地对妻子唠叨,说他被人欺骗了.原来威克沙姆有个习惯,他出售的座钟从不收,喜欢收一些实物.几天前皇家军队电镀厂尼莱·希诺夫人用等价的铜块从他这里换取了一架座钟,他认为铜块中有假.怎么办呢?于是他请来了神探福尔摩斯及其助手华生对希诺夫人送来的铜块进行物理实验及及鉴定.实验及鉴定过程如下:福尔摩斯知道希诺夫人是电镀厂的工人,该电镀厂用的金属是铜和锌.铜的密度为8.9 g/cm3,锌的密度为7.1 g/cm3.福尔摩斯从希诺夫人送来的铜块上取下一小块,测出其体积为5.2 cm3,称出其质量为38.5 g.
请你帮助福尔摩斯判定铜块中是否掺假?若掺了假,其中的含铜量是多少?
剖析:根据密度公式ρ=mV,可求出铜块的密度为ρ=38.5 g5.2 cm2=7.4 g/cm3.因此它既不是纯铜,也不是纯锌,应是锌与铜的合金.
设该金属块中铜的含量百分数为m,则锌的含量百分数为1-m.已知该金属块的的密度为7.4 g/cm3,则据题意可得方程:7.1 × (1-m) + 8.9 m = 7.4,解之得m ≈ 0.17.
所以该金属块中约含17%的铜,含87%的锌.因为铜比锌贵,所以希诺夫人却是欺骗了钟匠.

三、巧找疑犯

例3海滩浴场发现了犯罪嫌疑人在作案现场留下清晰的鞋印,侦察员立即用蜡浇注了鞋印的蜡模.测出蜡模的平均厚度为3 cm,一只蜡模的质量为729 g.试验还表明,达到鞋印同样深度的压强约需1.8 × 104 Pa,查得蜡的密度为0.9 × 103 kg/m3.同学们,请你帮助侦察员计算一下犯罪嫌疑人的质量约为多大?(g = 10 N/kg)
剖析:蜡模的体积为:V=m蜡ρ蜡=729 g0.9 g/cm3= 810 cm3,则鞋印的面积为:S=Vh=810 cm33 cm =270 cm2.由于疑犯的重力与他对地面的压力相同,则有G=F=p·2S =1.8×104 Pa×2×270×10- 4 m2 =972 N,故疑犯的质量为: m=Gg=972 N10 N/kg=97.2 kg.

四、巧断凶器

例4一天,某地发生了一起凶杀案,警员们及时赶到了现场.只见受害人仰面躺在地上,胸口有一个血洞,看来这就是致命伤了.经过认真搜查,并没有找到凶器,但有一位细心的警员发现了死者胸口附近有一些水渍,而当时并没有下雨,并且周围的环境也是非常干燥.警员看到了这些水渍若有所思,他马上想到了杀人凶器是什么!聪明的同学们,你知道凶手是用什么凶器杀人的吗?
剖析:根据天没有下雨却又水渍,由此说明凶器是用冰制作的;由由于受害人胸口有一个血洞,这说明凶器很尖锐.所以凶手是用非常尖锐的冰锥杀死受害人的. WWw.808so.com 808论文查重

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