Даниил Хала
июль 2015.
91010

Правда ли, что при падении с 5 этажа человек наберет такую же скорость, что и при падении с высоты 1000 метров?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
11
2 ответа
Поделиться

Не совсем. Правильное утверждение должно звучать так: правда, что при падении с 47-го этажа человек набирает такую же скорость, как и при падении с 1 000, 10 000, 100 000 метров и т.д.

А теперь обо всем по порядку.

Итак, на падающее тело действует сила притяжения Земли и ускорение тела в следствие действия только этой силы равно ускорению свободного падения g. Но существует также сопротивление воздуха или сила вязкого трения газа (воздуха в нашем случае). Последняя сила пропорциональна скорости тела (или ее квадрату для больших скоростей), а значит для больших скоростей ей уже нельзя пренебречь. И так как сопротивление возрастает с ростом скорости, то ясно, что существует какая-то предельная скорость при которой сила трения уравновесит силу тяжести. А в этом случае, как мы знаем из первого закона Ньютона, тело будет двигаться равномерно и прямолинейно, то есть эта предельная скорость уже не изменится до самогó момента приземления.

Конечно на силу сопротивления воздуха влияет и парусность падающего тела, но это уже явление следующего порядка.

Для парашютиста, летящего плашмя, предельная скорость — 190 км/ч или 53 м/с. Давайте теперь сравним ее со скоростями приземления при падении с указанных в вопросе высот без учета сопротивления воздуха.

Кажется Илья забыл школьную физику:)

Найти конечную скорость падения в нашем случае очень просто. По закону сохранения энергии, кинетическая энергия равна потенциальной:

mv^2/2 = mgh,

где m — это масса тела (она сокращается и не важна), v — искомая скорость, h — высота падения. Отсюда сразу получаем выражение для скорости v:

v = sqrt(2gh),

где sqrt — квадратный корень.

Значит при падении с 5-го этажа (15 метров) конечная скорость равна примерно 17 м/c. А для 1000 м ответ — 141 м/c. Сравнивая их с предельной скорость падения, мы видим, что в первом случае скорость меньше, а во втором — больше. Это значит, что для 15 метров можно не делать поправки на вязкое трение и считать, что конечная скорость примерно такая и есть — 17 м/c. А при падении с 1000 метров, уже нельзя не учитывать сопротивление воздуха, и скорость приземления в этом случае будет равна предельной скорости — 53 м/c.

Так что ответ на ваш вопрос — нет, не правда. Но давайте теперь, ради интереса, оценим, начиная с какого значения высоты, конечная скорость перестает меняться. Для этого из самой первой формулы надо выразить h и подставить в нее значение предельной скорости:

h = v^2/(2g).

Получаем примерно 140 метров, а это и есть 47-ой этаж из начала моего ответа.

Напоминаю, что это примерная оценка и только для случая падения человека плашмя. Для падения "солдатиком" предельная скорость порядка 240 км/ч. Вы можете проделать все те же вычисления для этого случая.

Анна Синельниковаотвечает на ваши вопросы в своейПрямой линии
49
Луиджи Кани (парашютист из Бразилии) в 2005 поставил Мировой рекорд скорости достигнутой в свободном падении — 553 км/ч.
0
Ответить

Феликс Баумгартнер прыгал с высоты около 38800 метров. Во время свободного падения Феликс Баумгартнер достиг невероятной скорости 1342,8 км/ч (1,24 числа Маха), тем самым став первым человеком, который преодолел скорость звука в свободном падении. Это удалось сделать благодаря тому, что на большой высоте давление и сопротивление воздуха практически нулевое.

0
Ответить

Феликс Баумгартнер прыгал с высоты около 38800 метров. Во время свободного падения Феликс Баумгартнер достиг невероятной скорости 1342,8 км/ч (1,24 числа Маха), тем самым став первым человеком, который преодолел скорость звука в свободном падении.

Эта скорость в разреженных слоях атмосферы. В плотных слоях атмосферы его скорость неизбежно бы упала. О чём и речь.

0
Ответить
Ещё 1 комментарий

Каков вес тела будет при падении с высоты 21 метр и весом 45.93 грамма (мяч для гольфа).

Каков его конечный вес будет ???

0
Ответить
Прокомментировать

То как пострадает человек от падения, зависит от скорости падения. По сути, чем быстрее скорость приближения человека к матушке земле, тем ему же и хуже.

Скорость установившегося падения плашмя на высоте 1000м составляет 50м/сек (имея для расчетов только высоту и ускорение свободного падения).

А вот скорость падения с 5-этажного здания (высота около 15 метров), примерно достигает 17.1 м/сек.

Что чуть ли не в 2-3 раза меньше.

Таким образом шанс выжить больше.

Хотя известен случай, когда стюардесса упала с 10 километров и осталась жива.

Но пробовать крайне не советую :)

1

на 60км/ч столкновение со стеной, или таким-же как ты встречным(что равнозначно, а не 120кмч если он не на Камазе а равный, равнозначно т.к. между вами можно поставить стену и убрать, ее не сдвинет никуда от центра контакта/смятия, сила действия стены равна силе противодействия, также как и при лобовом столкновении двух одинаковых тел с противоположно направленными равными скоростями)

тоже как падение с 5 этажа, 16.6м/c, и считается "по госту", что при 60кмч скорости для пристегнутого человека оно находится на уровне выживания(с переломами или даже без... в больничке полежать)

непристегнутый вылетит в лобовое стекло например, выше 60км/ч вероятность выжить резко уменьшается, на 120кмч при таком столкновении никакие подушки не спасут, т.к. машина сминается меньше чем надо для нелетального торможения человека с такой скорости до останова.

выход - применять системы опережающего торможения, радары, экстренно оттормаживающие автомобиль начиная с 2-3метров до стены(при 120км/ч), одним из очевидных способов(например порвав асфальт, или надув спереди "матрас" пиропатроном

но я не об этом 

страшно даже представить себе такое - "выжил" при падении с 5-го этажа, на две натянутых ленточки шириной со спичечный коробок, и !немного!(не до руля) пружинящих

0
Ответить
Прокомментировать
Ответить