Beste svaret
Dykkere bruker vanligvis en oppdriftskontrollenhet (BCD) som er som en ballong som kan blåses opp eller tømmes for å kontrollere oppdriften. De blåser opp dette med nok luft til å gi dem nøytral oppdrift, noe som betyr at de ikke pleier å dukke opp til overflaten eller synke til bunnen.
For å «falle» av en klippe under vann, må du har litt negativ oppdrift som har en tendens til å få deg til å synke. Hvis du for øyeblikket hadde nøytral oppdrift, kan du gjøre det negativt ved å plukke opp en stein for ekstra vekt eller slippe litt luft ut av BCD-en. Så når du går utfor stupet, vil du begynne å synke.
Hvor fort du synker avhenger av hvor negativ oppdrift du er. Hvis du er for negativt oppdrift, kan kraften som drar deg ned være for kraftig for deg å overvinne ved å svømme oppover, og du vil synke mot bunnen.
Løsningen vil være å slippe fjellet eller blåse litt mer luft inn i BCD-en din, og gjør deg positiv igjen.
Svar
La oss si at det er litt tid i fremtiden, og at du er på en stasjon en del av veien opp (900.000 fot) en romheis . Noen skumle mennesker brakt ut på grunn av en slags feilinformasjon og dyttet deg over kanten. Kan du overleve?
For de første 700–800 000 fot (210–250 km) faller du som en stein. Eller som en fjær – det er ingen atmosfære som er verdt å nevne, så alt akselererer i samme hastighet – 32 fot / sek / sek eller 9,8 m / sek / sek.
Bare 220 sekunder etter det store skyvet vil du treffer den øvre atmosfæren, og du kjører med 7,150 fot / sekund (4875 MPH eller 7850 km / t). På 100.000 fot er denne hastigheten omtrent 8-10 ganger lydens hastighet. I den høyden er det bare litt luft (litt over 1\% av havnivået). Den lille mengden luft vil gjøre lite for å bremse deg, men i det minste vil akselerasjonen din falle. Problemet er at en romdrakt ikke er designet for atmosfærisk inngang. Den atmosfæriske luftmotstanden vil treffe noen deler mer enn andre, og du vil begynne å snurre. Med mindre du er ekspert på dykking i høy høyde, vil du sannsynligvis aldri komme ut av spinnet, og bare spinnet vil drepe deg.
Hvis du klarer å holde deg stabil, vil du fortsette å akselerere litt til du treffer ca 80000 fot eller så når lufttrykket begynner å føles kraftig.
Når du treffer ca. 70.000 fot blir friksjonen alvorlig merkbar når du begynner å senke farten. Først er bremsingen ikke dårlig, men snart blir det ganske ubehagelig. Du vil ikke treffe terminalhastigheten før cirka 10.000 fot (vel, faktisk, du vil treffe terminalhastigheten noen få millisekunder etter å ha truffet vannet). På 75.000 fot begynner du å bremse ned på grunn av atmosfærisk friksjon. Bremsingen vil øke raskt når du har passert 60.000 og vil fortsette til du treffer ca. 10.000 fot.
Du treffer en maksimal hastighet på rundt 8200 fot / sek (eller 5590 MPH eller 9.000 km / t) på rundt 75.000 fot. Denne hastigheten er fortsatt omtrent 8 eller 9 ganger lydhastigheten på grunn av lydens hastighet øker når lufttrykket øker.
I løpet av fallet fra 100.000 fot til 10.000 fot blir romdrakten varm. Oppvarmingen øker veldig raskt når atmosfæren prøver å bremse deg. Omtrent 10 000 fot vil du ha bremset ned til terminalhastighet (og terminalen har flere betydninger her). Hvor mye energi måtte du spre for å bremse deg ned? Du startet bremsingen på 2500 meter / sekund (jeg bruker m / s til energiberegninger). Du avslutter avkjøringen på ca 60 m / s. Ved å bruke beregningen og anta en masse på 100 kg (ca. 220 pund med drakten) får vi
Energiendring = E (start) – E (slutt) = (masse x start vel. ^ 2) / 2 – (masse x slutt vel. ^ 2) / 2
Vi ser at mengden kinetisk energi som påføres drakten din for å bremse deg, er over 300 megajouler. Tiden til å gå fra 100.000 fot til 10.000 fot er omtrent 21,5 sekunder. Du vil ha et gjennomsnitt på omtrent 11 Gs kraft (11 ganger tyngdekraften på overflaten), selv om du kan nå en topp på rundt 15–16 Gs. Det er mye kraft og kan forårsake indre blødninger og organskader. Det kan drepe mange mennesker. Romfergen starter sin nedgang mye høyere i atmosfæren på grunn av sitt store overflateareal, og dens terminalhastighet er mye høyere enn et fallende legeme, slik at den opplever mindre kraft under nedgangen (8-10G).
strømmen din dress har å håndtere er rundt 14,2 megawatt. Hver kvadratmeter av dressen din må prøve å spre 505.000 watt. En glødende rød komfyrtopp kan treffe 2500 watt, så dressen din forsvinner kraften til 200 store elektriske komfyrelementer. Du ville gløde ganske sterkt. Hvis drakten din på en eller annen måte kunne spre den energien og ikke brenne deg til en knasende knase, vil den glødende hvit når du treffer rundt 20.000 fot.På det tidspunktet begynner det å avkjøles. De siste 10.000 fotene vil være de mest spennende ettersom detaljene i vannet vokser veldig raskt.
Du vil ha omtrent et minutt til å nyte utsikten. Når du treffer vannet, vil du redusere ekstremt raskt. Omtrent all din energi vil bli absorbert av vannet på under 10 fot dyp, men vi vil gi deg hele 10 fot bare fordi vi kan. Hvis du kaster noe mot vannet som treffer vannet før deg, vil det bryte opp overflatespenningen noe og gjøre landingen bare litt mindre traumatisk (bit, som i bittelitt, som det operative ordet). Du vil fortsatt gløde sterkt, så du vil lage en ganske god sky av damp når vannet prøver å spre 2-4 megawatt.
Problemet med å treffe vannet i 125 miles i timen er at du ender med å stoppe om en tidel av et sekund. For å gjøre det, opplever kroppen din 52 Gs. Det er nok kraft til å gjøre kroppen om til en fiskepizza. Noen ensom tunfisk som svømmer forbi vil tenke – hei, jeg bestilte ikke pizza, og det ser litt overdrevet ut for meg.
Ditt eneste håp er å gå i føttene først, tærne pekte etter at du kastet noe foran av deg for å bryte opp vannspenningen. Da kan det hende at du bare opplever omtrent 10–15 G. Selvfølgelig vil bena være opp i magen et sted, men du kan bare leve lenge nok til å drukne.
REDIGERING: Løste ligningen (og derfor resultatene) som Stephen Selipsky påpekte. samt fikset litt grammatikk.