俗話說(shuō)站的越高,摔得越狠,這句話除過(guò)隱喻意味外,還有非常強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。
我們從越高的地方向下跳,所受到的沖擊就會(huì)越大。不過(guò)如果跳下的地方是水,對(duì)人的損傷似乎就會(huì)大大減少,那么假如在不攜帶降落傘的情況下,從飛機(jī)上跳到海里會(huì)發(fā)生什么呢?
一般來(lái)說(shuō),普通民航客機(jī)的巡航高度在6000-12600米左右,直升機(jī)低一些,飛行高度在1000-2000之間,但無(wú)論是民航客機(jī)還是直升機(jī),人直接從高空中跳入海里都是必死無(wú)疑的。
在跳水比賽中,常能看到運(yùn)動(dòng)員優(yōu)美的跳姿,他們?nèi)胨畷r(shí)激起的水花也很小,可能就會(huì)有人認(rèn)為跳水一定是安全的,畢竟水是液態(tài),會(huì)隨著物體的形狀而改變自身,不像固體那樣堅(jiān)硬。
實(shí)際上,跳水比賽高度也是有嚴(yán)格限制的,最高就是28米,即使只有28米也不是絕對(duì)安全的,沒(méi)有經(jīng)過(guò)專業(yè)訓(xùn)練的普通人也有可能受傷。
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目前人類極限跳水高度是35米,并且要用近乎完美的跳水姿勢(shì)才能保證安全,如果稍微向前趴了一點(diǎn)或是向后躺了一點(diǎn),身體就會(huì)受到損傷甚至斃命。
我們平時(shí)用手撥動(dòng)水面時(shí)一般沒(méi)有任何感覺(jué),但用力拍打水面就能感受到水面對(duì)手的反作用力,跳水時(shí)起跳的高度越高,落入水中的速度就會(huì)越快,身體受到水的反作用也就會(huì)越大。
假如我們?cè)?0000米的高度跳下,在沒(méi)有降落傘的情況下可以視為自由落體,整個(gè)過(guò)程將分為兩個(gè)階段:加速和勻速,最初下落時(shí),身體會(huì)在重力的影響下做加速運(yùn)動(dòng),隨著速度不斷增大,空氣阻力會(huì)和人的重力達(dá)到平衡,此后就會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
通過(guò)公式可以計(jì)算出整個(gè)過(guò)程大約需要190秒左右,在接觸水面的瞬間身體的速度達(dá)到了每秒200米,比高鐵都要快上幾倍。
以這樣的速度落入水面,海水根本沒(méi)有時(shí)間向周圍擴(kuò)散,會(huì)表現(xiàn)出固體的性質(zhì),和落到水泥地面幾乎沒(méi)有區(qū)別,撞擊海水的瞬間,海水就會(huì)把同樣的反作用力施加給人體,身體中的內(nèi)臟和骨頭都會(huì)被震碎,即刻就會(huì)死亡。
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正常的跳傘則分為三個(gè)階段:加速和勻速以及最后的減速,前半段和自由落體沒(méi)有什么區(qū)別,跳傘剛開始時(shí)速度較小,受到的空氣阻力也小,所以會(huì)加速下落,空氣阻力和重力達(dá)到平衡后開始勻速下降,在距離地面還有500米時(shí)會(huì)打開降落傘,保證有足夠的時(shí)間減速。
打開降落傘后阻力會(huì)迅速增加,直到接近地面時(shí)以相對(duì)安全的速度落地。
事實(shí)上,在10000米的高空下連能不能打開艙門都是個(gè)問(wèn)題,高空大氣稀薄一些,艙外的壓強(qiáng)會(huì)比艙內(nèi)低許多。壓強(qiáng)差會(huì)把門緊緊向內(nèi)鎖死,假如要強(qiáng)行打開艙門,需要施加的力相當(dāng)于徒手舉起兩頭非洲大象。
并且海拔每升高1000米,溫度就會(huì)下降6攝氏度,萬(wàn)米高空中的溫度低至零下60攝氏度,嚴(yán)寒就會(huì)讓人難以忍受。
那么安全的跳水高度應(yīng)該是多少呢?
具體的高度受風(fēng)力和阻力等因素影響,我們可以簡(jiǎn)化一下,用動(dòng)量定律來(lái)簡(jiǎn)單的計(jì)算。假設(shè)撞擊海水時(shí)的作用時(shí)間為0.5秒,那么人類能夠承受的最高撞擊力約為400千克,速度就是每秒26米。
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在低速情況下,空氣阻力可以忽略掉,從而得出安全的極限高度大約為35米,當(dāng)然,這樣高度也要保證姿勢(shì)正確,假如頭先入水,仍然會(huì)造成嚴(yán)重的損害。