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【极限】1500米跳水,能跳成啥样?

作者:未知     来源:网络    2016-08-14

 
    前几天,某不知名网友发了一条“孙杨1500米跳水加油”。什么?吓小编一跳,1500跳水会什么样?结果,死理性派立刻就收到了计算一下1500米跳水的请求……
 
    算就算,谁怕谁?#20581;?/span>
 
    应该去哪跳?
 
    飞机上当然是可以的,但是想来飞机的大风和震动肯定会大大影响跳水运动员的发挥。能不能有飞机之外的地方?
 
    地球上最高的山是珠峰,但是珠峰是个斜坡,没法满足跳水运动员的要求。(但假如真的是珠峰的那个高度的话,落地不会超过3分钟,饿不死的。)至于建筑,目前最高的楼是“只有”829.8米的?#20064;?#21704;里发塔,差的太远。
 
    但是不要担心,还有绝?#26657;?#19990;界上真的有适合跳水的山,它们有一面山崖是几乎竖直的。这样的山崖里最高的一座在加拿大,这里的托尔山有一个纵高1250米的山崖!只要在这上面建一座普通的100层摩天楼,就能轻松抵达1500米,再来一个跳台就完美了。
 
    别忘了在?#26053;?#20462;水池哦。
 
    跳了会发生什么?
 
    假如人体是一个理想刚体圆球在真空中自由落体,那么从1500米高处跳下来的后果就很好计算了:落地速度 v = (2as)^1/2 = (2 * 9.8 * 1500)^1/2 = 171.5 m/s ,所需时间 t = v / a = 17.5 s。换言之,假想中的1500米跳台选手孙杨将在空中停留17.5秒,这期间足够他做出10?#36164;?#31859;跳台动作,然后以两倍高铁的速度撞到水面上,然后压一个水花哦不血花,然后就死咗。
 
    孙杨你死得好惨啊。
 
    好在现实中我们有空气阻力,它会限制人的最大速?#21462;?#19968;开始人还会逐渐加速,但是空气阻力也越来越大,等到空气阻力和重力一样大的时候,?#21496;?#25269;达了所谓“终末速度”,从此?#20154;?#19979;落。人这种不规则物体不好精确计算,但历代跳伞运动员和伞兵提供了充足的?#23548;?#25968;据——大体而言,人在空气中伸展开来横着下落时的最后速度不会超过56m/s。这相当于高铁的三分之二速度,但是……还是会死啊……
 
    (至少现在可以做30套动作了。)
 
    为什么非死不可呢?
 
    ?#26053;?#26159;水,这确实有?#27426;?#32531;冲作用,但是再强的缓冲也有限,何况液体自?#27827;?#33258;己的流体力学规?#20254;?#27700;不是万能?#28010;?#30340;!
 
    详细计算会太过复杂,不过以下有两种?#28010;?#26041;式能让你直观感受到高速入水的可怕……
 
    想象一下你“正常地”落入水中的全过程。一开始你在水外面,最后你在水里面占据了一个人形的“空洞”。这里面的水呢?#24247;?#28982;是被排开了,在你的身体作用下挪窝了。这些水有多少?水和你的密度几乎一样,所以水量和你的体重也几乎一样——比方?#25285;?0千克?#20254;?/span>
 
    现在你以56m/s的速度?#19981;?#27700;面。假定你伸直手臂后从指尖到脚有2.2米长,那从你身体接触水到完全没入进去,你最多能用的时间只有2 * 2.2 / 56 = 0.079秒。
 
    用这么短的时间把这么重的物体撞开,靠的还是你的肉身,管他推的是什么都不行吧……
 
    或者换一种思路来想:空气是流体,水也是流体,二者的一大差别就是密度——后者是前者的770倍。而流体对人的阻力,是和密度成正比的。
 
    在你下落到入水前一瞬间,你已经抵达了终末速度:换言之,空气对你的阻力加速度,正好和重力加速度一样,抵消了。
 
    而你入水的那一瞬间,速度没有变,突然流体的密度增加了770倍,那么你遭受的加速度也就变成了770个重力加速度……
 
    有详细记录的最高幸存加速度是在火箭雪橇中创下的——46.2g。在坠机事故中幸存的人,可能瞬间遭受100g的加速?#21462;?#26377;一个叫肯尼·贝克的人自称遭遇了瞬间214g而活了下来,但这个说法缺乏验证。无论如何,770个g,这实在是突破了人类的天际了。
 
    而这甚至都没开始具体计算表面张力之类的影响呢。
 
    怎样才能不死呢?
 
    指望水深是?#25381;?#30340;,以上的全部分析都和水深无关——撞到水本身就完蛋了,再深也?#25381;美病?/span>
 
    靠姿态也是?#25381;?#30340;。的确,我们都知道横着入水会摔得很疼(且不说扣多少分吧),标准姿势竖着入水就好多了;但是,水是流体,空气也是呀;竖着能降低水的冲击,却能让空气中下落速度变快。横?#24597;?#30340;终末速度是56m/s,竖着就会超过100m/s,速度上又亏了……
 
    当然可以全程横着,直到入水前一瞬间改成竖的。?#19978;?#19978;面的计算已经表明,这点差异还是救不?#22235;恪?/span>
 
    面对高处掉下来的人,消防员曾经使用过一种所谓“生命网”,本质上它是一个巨大的蹦床(事实上它诞生比蹦?#19981;?#26089;)。?#27426;?#23427;名不副?#25285;?#36890;常只能救下六层左右楼高的人,也经常出?#25351;?#31181;意外伤害。今天消防队大多改用云梯来救助高层被困者了。靠它来救跳水队员也?#25381;茫?#20107;实上,面对如此高速,几乎任?#21619;?#35199;都没戏的。
 
    当然可以挂降落伞或者身穿翼?#21834;?500米开伞还是挺安全的,翼装也能保证一个人的下落速度不超过每秒18米。但是那样就不是跳水运动了吧……
 
    想来想去可能只有一种办法:根据规定,跳水是按照跳台到水面距离算的。这个1500米的距离不能缩短,但是我们可以把中间全塞上别的东西——?#28909;紓?#39640;1499.5米的棉花糖之?#20581;?#36825;样虽然做不出什么跳水动作,但至少孙杨可以饱餐?#27426;?#26825;花糖。

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