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【極限】1500米跳水,能跳成啥樣?

作者:未知     來源:網絡    2016-08-14

 
    前幾天,某不知名網友發了一條“孫楊1500米跳水加油”。什么?嚇小編一跳,1500跳水會什么樣?結果,死理性派立刻就收到了計算一下1500米跳水的請求……
 
    算就算,誰怕誰呀。
 
    應該去哪跳?
 
    飛機上當然是可以的,但是想來飛機的大風和震動肯定會大大影響跳水運動員的發揮。能不能有飛機之外的地方?
 
    地球上最高的山是珠峰,但是珠峰是個斜坡,沒法滿足跳水運動員的要求。(但假如真的是珠峰的那個高度的話,落地不會超過3分鐘,餓不死的。)至于建筑,目前最高的樓是“只有”829.8米的迪拜哈里發塔,差的太遠。
 
    但是不要擔心,還有絕招:世界上真的有適合跳水的山,它們有一面山崖是幾乎豎直的。這樣的山崖里最高的一座在加拿大,這里的托爾山有一個縱高1250米的山崖!只要在這上面建一座普通的100層摩天樓,就能輕松抵達1500米,再來一個跳臺就完美了。
 
    別忘了在下面修水池哦。
 
    跳了會發生什么?
 
    假如人體是一個理想剛體圓球在真空中自由落體,那么從1500米高處跳下來的后果就很好計算了:落地速度 v = (2as)^1/2 = (2 * 9.8 * 1500)^1/2 = 171.5 m/s ,所需時間 t = v / a = 17.5 s。換言之,假想中的1500米跳臺選手孫楊將在空中停留17.5秒,這期間足夠他做出10套十米跳臺動作,然后以兩倍高鐵的速度撞到水面上,然后壓一個水花哦不血花,然后就死咗。
 
    孫楊你死得好慘啊。
 
    好在現實中我們有空氣阻力,它會限制人的最大速度。一開始人還會逐漸加速,但是空氣阻力也越來越大,等到空氣阻力和重力一樣大的時候,人就抵達了所謂“終末速度”,從此勻速下落。人這種不規則物體不好精確計算,但歷代跳傘運動員和傘兵提供了充足的實際數據——大體而言,人在空氣中伸展開來橫著下落時的最后速度不會超過56m/s。這相當于高鐵的三分之二速度,但是……還是會死啊……
 
    (至少現在可以做30套動作了。)
 
    為什么非死不可呢?
 
    下面是水,這確實有一定緩沖作用,但是再強的緩沖也有限,何況液體自己有自己的流體力學規律。水不是萬能防摔的!
 
    詳細計算會太過復雜,不過以下有兩種估算方式能讓你直觀感受到高速入水的可怕……
 
    想象一下你“正常地”落入水中的全過程。一開始你在水外面,最后你在水里面占據了一個人形的“空洞”。這里面的水呢?當然是被排開了,在你的身體作用下挪窩了。這些水有多少?水和你的密度幾乎一樣,所以水量和你的體重也幾乎一樣——比方說,50千克吧。
 
    現在你以56m/s的速度撞擊水面。假定你伸直手臂后從指尖到腳有2.2米長,那從你身體接觸水到完全沒入進去,你最多能用的時間只有2 * 2.2 / 56 = 0.079秒。
 
    用這么短的時間把這么重的物體撞開,靠的還是你的肉身,管他推的是什么都不行吧……
 
    或者換一種思路來想:空氣是流體,水也是流體,二者的一大差別就是密度——后者是前者的770倍。而流體對人的阻力,是和密度成正比的。
 
    在你下落到入水前一瞬間,你已經抵達了終末速度:換言之,空氣對你的阻力加速度,正好和重力加速度一樣,抵消了。
 
    而你入水的那一瞬間,速度沒有變,突然流體的密度增加了770倍,那么你遭受的加速度也就變成了770個重力加速度……
 
    有詳細記錄的最高幸存加速度是在火箭雪橇中創下的——46.2g。在墜機事故中幸存的人,可能瞬間遭受100g的加速度。有一個叫肯尼·貝克的人自稱遭遇了瞬間214g而活了下來,但這個說法缺乏驗證。無論如何,770個g,這實在是突破了人類的天際了。
 
    而這甚至都沒開始具體計算表面張力之類的影響呢。
 
    怎樣才能不死呢?
 
    指望水深是沒用的,以上的全部分析都和水深無關——撞到水本身就完蛋了,再深也沒用啦。
 
    靠姿態也是沒用的。的確,我們都知道橫著入水會摔得很疼(且不說扣多少分吧),標準姿勢豎著入水就好多了;但是,水是流體,空氣也是呀;豎著能降低水的沖擊,卻能讓空氣中下落速度變快。橫著落的終末速度是56m/s,豎著就會超過100m/s,速度上又虧了……
 
    當然可以全程橫著,直到入水前一瞬間改成豎的。可惜上面的計算已經表明,這點差異還是救不了你。
 
    面對高處掉下來的人,消防員曾經使用過一種所謂“生命網”,本質上它是一個巨大的蹦床(事實上它誕生比蹦床還早)。然而它名不副實,通常只能救下六層左右樓高的人,也經常出現各種意外傷害。今天消防隊大多改用云梯來救助高層被困者了。靠它來救跳水隊員也沒用;事實上,面對如此高速,幾乎任何東西都沒戲的。
 
    當然可以掛降落傘或者身穿翼裝。1500米開傘還是挺安全的,翼裝也能保證一個人的下落速度不超過每秒18米。但是那樣就不是跳水運動了吧……
 
    想來想去可能只有一種辦法:根據規定,跳水是按照跳臺到水面距離算的。這個1500米的距離不能縮短,但是我們可以把中間全塞上別的東西——比如,高1499.5米的棉花糖之山。這樣雖然做不出什么跳水動作,但至少孫楊可以飽餐一頓棉花糖。
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