Paras vastaus
Sukeltajat käyttävät yleensä kelluvuuden hallintalaitetta (BCD) joka on kuin ilmapallo, joka voidaan täyttää tai tyhjentää niiden kelluvuuden hallitsemiseksi. He täyttävät tämän tarpeeksi ilmalla antamaan heille neutraalin kelluvuuden, mikä tarkoittaa, että heillä ei ole tapana pudota pintaan tai uppoaa pohjaan.
Jotta ”putoaisit” vedenalaiselta kalliosta, sinun on on hieman negatiivinen kelluvuus, joka yleensä saa sinut uppoamaan. Jos sinulla on tällä hetkellä neutraali kelluvuus, voit tehdä siitä negatiivisen poimimalla kiven ylimääräistä painoa varten tai päästämällä ilmaa BCD: stäsi. Sitten, kun astut alas kalliosta, alat upota.
Kuinka nopeasti uppoat, riippuu siitä, kuinka negatiivisesti olet kelluva. Jos olet liian negatiivinen, voima, joka vetää sinut alas, saattaa olla liian voimakas, jotta voit voittaa uimalla ylöspäin ja uppoutuisi pohjaa kohti.
Ratkaisu olisi pudottaa kallio tai puhaltaa hieman enemmän ilmaa BCD-levylle, mikä tekee sinusta taas positiivisen kelluvan.
Vastaa
Oletetaan, että on jonkin aikaa tulevaisuudessa ja olet asemalla matkalla ylöspäin (900000 jalkaa) avaruushissillä . Jotkut ilkeät ihmiset toivat ulkopuolelle jonkinlaisen väärän tiedon takia ja työnsivät sinut reunan yli. Voitko selviytyä?
Ensimmäiset 700 000–800 000 jalkaa (210–250 km) putoat kuin kallio. Tai kuten höyhen – mainitsemisen arvoista ilmapiiriä ei ole, joten kaikki kiihtyy samalla nopeudella – 32 jalkaa / s / s tai 9,8 m / s / s.
Vain noin 220 sekuntia suuren työn jälkeen osu ylempään ilmakehään ja matkustat nopeudella 7 150 jalkaa / sekunti (4875 MPH tai 7850 km / h). 100 000 jalan nopeudella se on noin 8–10 kertaa äänen nopeus. Siinä korkeudessa on vain vähän ilmaa (hieman yli 1\% siitä merenpinnasta). Se pieni ilmamäärä ei juurikaan hidasta sinua, mutta ainakin kiihtyvyytesi laskisi. Ongelma on, että avaruuspukua ei ole suunniteltu ilmakehään pääsemiseksi. Ilmakehän vastus osuu joihinkin osiin enemmän kuin toisiin ja alat pyöriä. Ellet ole asiantuntija korkealla taivassukelluksessa, et todennäköisesti tule koskaan ulos pyöräytyksestä ja pelkkä spin tuo sinut tappamaan.
Jos onnistut pysymään vakaana, kiihdytät vielä jonkin verran, kunnes lyöt noin 80 000 jalkaa, kun ilmanpaine alkaa tuntua voimakkaasti.
Kun osut noin 70 000 jalkaan, kitka muuttuu vakavasti havaittavissa, kun alkaa hidastua. Aluksi hidastuminen ei ole huono, mutta pian se muuttuu melko epämukavaksi. Et osu terminaalinopeuteen ennen noin 10000 jalkaa (no, oikeastaan, osut terminaalinopeuteen muutaman millisekunnin vedestä lyömisen jälkeen). 75 000 jalan korkeudella olet hidastumassa ilmakehän kitkan takia. Hidastuminen lisääntyy nopeasti, kun ohitat 60000, ja jatkuu, kunnes lyö noin 10000 jalkaa.
Suurin nopeus on noin 8200 jalkaa / s (tai 5590 MPH tai 9000 km / h) noin 75 000 jalalla. Tämä nopeus on edelleen noin 8 tai 9 kertaa äänen nopeus, koska äänen nopeus kasvaa ilmanpaineen kasvaessa.
Kun pudotat 100 000 jalasta 10000 jalkaan, avaruuspuvusi kuumenee. Lämmitys kasvaa hyvin nopeasti, kun ilmakehä yrittää hidastaa sinua. Noin 10000 jalalla olet hidastunut terminaalinopeuteen (ja terminaalilla on tässä useita merkityksiä). Kuinka paljon energiaa sinun piti haihtua hidastamaan sinua? Aloitit hidastuksen nopeudella 2500 metriä sekunnissa (käytän m / s energialaskelmiin). Lopetat hidastumisen nopeudella noin 60 m / s. Laskennan avulla ja olettaen 100 kg: n massa (noin 220 kiloa puvun kanssa) saamme
Energiamuutos = E (alku) – E (loppu) = (massa x aloitusnopeus ^ 2) / 2 – (massa x loppunopeus ^ 2) / 2
Näemme, että kineettisen energian määrä, jota pukuun käytetään hidastamaan sinua, on yli 300 megajoulea. Aika siirtyä 100000 jalasta 10000 jalkaan on noin 21,5 sekuntia. Keskimääräinen voima on noin 11 G (11 kertaa pinnan painovoima), vaikka huippu voi olla noin 15–16 Gs. Se on paljon voimaa ja voi aiheuttaa sisäistä verenvuotoa ja elinvaurioita. Se voi tappaa paljon ihmisiä. Avaruussukkula aloittaa hidastumisensa huomattavasti ilmakehässä suuren pinta-alansa takia ja terminaalinen nopeus on paljon suurempi kuin pudottavan rungon, joten se kokee vähemmän voimaa hidastumisensa aikana (8–10 G). Puvun on käsiteltävä noin 14,2 megawattia. Jokaisen puvun neliöjalan on yritettävä hävittää 505 000 wattia. Hehkuva punainen sähköliesi saattaa lyödä 2500 wattia, joten puku haihtaa 200 suuren sähköliesi-elementin tehoa. Sinun hehkuisi melko kirkkaasti. Jos puku pystyy jotenkin hajauttamaan tuon energian eikä polttamaan sinua murtumaan, se hehkuu valkeaksi siihen mennessä, kun lyöt noin 20000 jalkaa.Siinä vaiheessa se alkaa jäähtyä. Viimeiset 10000 jalkaa ovat mielenkiintoisimpia, koska veden yksityiskohdat kasvavat hyvin nopeasti.
Sinulla on noin minuutti aikaa nauttia näkymistä. Kun osut veteen, hidastut erittäin nopeasti. Melkein kaikki energiasi imeytyy veteen alle 10 jalan syvyydessä, mutta annamme sinulle kaikki 10 jalkaa vain siksi, että voimme. Jos heität jotain vettä kohti, joka osuu veteen ennen sinua, se hajottaa pintajännityksen ja tekee laskeutumisesta vain vähän vähemmän traumaattisen (vähän, kuten pienessäkin, operatiivisena sanana). Lisäksi hehkutat edelleen kirkkaasti, joten luot melko hyvän höyrypilven, kun vesi yrittää hajottaa noin 2–4 megawattia.
Ongelma lyödä vettä nopeudella 125 mailia tunnissa on, että lopetat pysähtymisen kymmenesosassa sekunnissa. Tätä varten kehosi kokee 52 G: tä. Se on tarpeeksi voimaa, jotta keho muuttuu melkoisesti kalapizzaksi. Jotkut yksinäiset tonnikalat, jotka uivat, ajattelevat – hei, en tilannut pizzaa ja se näyttää minulle hieman liioitellulta.
Ainoa toivo on mennä ensin jalkoihin, varpaat osoittavat sen jälkeen kun heitit jotain eteenpäin teistä hajottaa vesijännitys. Silloin saatat kokea vain noin 10–15 G: tä. Tietenkin jalkasi ovat vatsassasi jonnekin, mutta saatat elää vain tarpeeksi kauan hukkua varten.
MUOKKAA: Korjattu yhtälö (ja siten myös tulokset), kuten Stephen Selipsky huomautti. sekä korjattu kielioppi.