La mejor respuesta
Los buzos suelen llevar un dispositivo de control de flotabilidad (BCD) que es como un globo que se puede inflar o desinflar para controlar su flotabilidad. Inflan esto con suficiente aire para darles una flotabilidad neutra, lo que significa que no tienden a saltar a la superficie o hundirse hasta el fondo.
Para «caer» de un acantilado submarino, necesitaría Tiene una ligera flotabilidad negativa que tiende a hundirlo. Si actualmente tiene flotabilidad neutra, puede hacerla negativa levantando una piedra para aumentar el peso o dejando salir un poco de aire de su chaleco. Luego, cuando bajes del acantilado, comenzarás a hundirte.
La rapidez con la que te hundes depende de tu flotabilidad negativa. Si tiene una flotabilidad demasiado negativa, la fuerza que lo arrastra hacia abajo podría ser demasiado poderosa para que la supere nadando hacia arriba y se hundiría hacia el fondo.
La solución sería dejar caer la roca o soplar un poco más. aire en su BCD haciéndolo flotar positivamente de nuevo.
Respuesta
Digamos que es en el futuro y está en una estación que parte del camino hacia arriba (900,000 pies) un ascensor espacial . Algunas personas nefastas trajeron afuera debido a algún tipo de información errónea y te empujaron al límite. ¿Podrás sobrevivir?
Durante los primeros 210 a 250 km (700 000 a 800 000 pies) caes como una roca. O como una pluma: no hay atmósfera que valga la pena mencionar, por lo que todo se acelera a la misma velocidad: 32 pies / seg / seg o 9,8 m / seg / seg.
Solo unos 220 segundos después del gran empujón golpea la atmósfera superior y viaja a 7,150 pies / segundo (4,875 MPH o 7,850 kph). A 100,000 pies, esa velocidad es aproximadamente de 8 a 10 veces la velocidad del sonido. A esa altura, solo hay un poco de aire (poco más del 1\% del nivel del mar). Esa pequeña cantidad de aire hará poco para desacelerarlo, pero al menos su aceleración bajaría. El problema es que un traje espacial no está diseñado para la entrada atmosférica. La resistencia atmosférica afectará a algunas partes más que a otras y comenzarás a girar. A menos que seas un experto en paracaidismo a gran altura, probablemente nunca saldrás del giro y ese giro solo te matará.
Si logras mantenerte estable, continuarás acelerando un poco más hasta que golpees unos 80.000 pies más o menos cuando la presión del aire comienza a sentirse con fuerza.
Una vez que alcanzas unos 70.000 pies, la fricción se vuelve seria notable a medida que comienza a disminuir la velocidad. Al principio, la ralentización no es mala, pero pronto se vuelve bastante incómoda. No alcanzará la velocidad terminal hasta unos 10,000 pies (bueno, en realidad, alcanzará la velocidad terminal unos milisegundos después de golpear el agua). A 75.000 pies está empezando a reducir la velocidad debido a la fricción atmosférica. La desaceleración aumentará rápidamente una vez que pase los 60,000 y continuará hasta que alcance unos 10,000 pies.
Alcanza una velocidad máxima de aproximadamente 8200 pies / seg (o 5590 MPH o 9,000 kph) a alrededor de 75,000 pies. Esa velocidad sigue siendo aproximadamente 8 o 9 veces la velocidad del sonido debido a que la velocidad del sonido aumenta a medida que aumenta la presión del aire.
Durante la caída de 100,000 pies a 10,000 pies, su traje espacial se calienta. El calentamiento aumenta muy rápidamente a medida que la atmósfera intenta ralentizarlo. Aproximadamente 10,000 pies habrá disminuido hasta la velocidad terminal (y la terminal tiene múltiples significados aquí). ¿Cuánta energía tuviste que disipar para frenar? Comenzó la desaceleración a 2.500 metros / segundo (estoy usando m / s para los cálculos de energía). Termina la desaceleración a unos 60 m / s. Usando el cálculo y asumiendo una masa de 100 kg (alrededor de 220 libras con el traje) obtenemos
Cambio de energía = E (inicio) – E (final) = (masa x inicio vel. ^ 2) / 2 – (mass x end vel. ^ 2) / 2
Vemos que la cantidad de energía cinética que se aplica a tu traje para ralentizarlo es de más de 300 megajulios. El tiempo para pasar de 100.000 pies a 10.000 pies es de aproximadamente 21,5 segundos. Obtendrá un promedio de alrededor de 11 Gs de fuerza (11 veces la fuerza de la gravedad en la superficie) aunque puede alcanzar un pico de alrededor de 15-16 Gs. Eso es mucha fuerza y podría causar alguna hemorragia interna y daño a los órganos. Puede matar a mucha gente. El transbordador espacial comienza su desaceleración mucho más alto en la atmósfera debido a su gran área de superficie y su velocidad terminal es mucho mayor que la de un cuerpo que cae, por lo que experimenta menos fuerza durante su desaceleración (8-10G).
El la potencia con la que tiene que lidiar su traje es de alrededor de 14,2 megavatios. Cada metro cuadrado de tu traje tendrá que intentar disipar 505.000 vatios. Una estufa eléctrica de color rojo brillante podría alcanzar los 2.500 vatios, por lo que su traje está disipando la potencia de 200 elementos de estufa eléctrica grandes. Estarías brillando bastante. Si su traje pudiera de alguna manera disipar esa energía y no quemarlo a un crujido crujiente, brillará al rojo vivo cuando llegue a unos 20,000 pies.En ese momento, comenzará a enfriarse. Los últimos 10,000 pies serán los más emocionantes ya que los detalles del agua crecen muy rápidamente.
Tendrá alrededor de un minuto para disfrutar de la vista. Cuando golpees el agua, desacelerarás extremadamente rápido. Casi toda su energía será absorbida por el agua a menos de 10 pies de profundidad, pero le daremos los 10 pies completos solo porque podemos. Si arrojas algo hacia el agua que golpea el agua antes que tú, eso romperá un poco la tensión superficial y hará que el aterrizaje sea un poco menos traumático (un poco, como en un poco, es la palabra clave). Además, seguirá brillando intensamente, por lo que creará una nube de vapor bastante buena a medida que el agua intente disipar entre 2 y 4 megavatios.
El problema de golpear el agua a 125 millas por hora es que terminas deteniéndote en una décima de segundo. Para hacer eso, su cuerpo experimenta 52 Gs. Eso es suficiente fuerza para convertir un cuerpo en una pizza de pescado. Algún atún solitario que pase por ahí pensará: oye, no pedí pizza y me parece un poco exagerado.
Tu única esperanza es entrar con los pies primero, los dedos de los pies apuntando después de tirar algo al frente de ustedes para romper la tensión del agua. Entonces, es posible que experimente solo entre 10 y 15 G. Por supuesto, sus piernas estarán en algún lugar de su estómago, pero podría vivir lo suficiente para ahogarse.
EDITAR: Se corrigió la ecuación (y por lo tanto los resultados) como lo señaló amablemente Stephen Selipsky. además de corregir algunos errores gramaticales.