Najlepsza odpowiedź
Nurkowie zwykle noszą urządzenie do kontroli pływalności (BCD) który jest jak balon, który można nadmuchać lub opróżnić, aby kontrolować ich pływalność. Nadmuchują to wystarczającą ilością powietrza, aby zapewnić im neutralną pływalność, co oznacza, że nie mają tendencji do wyskakiwania na powierzchnię ani opadania na dno.
Aby „spaść” z podwodnego klifu, musisz mieć niewielką ujemną pływalność, która powoduje, że toniesz. Jeśli obecnie masz neutralną pływalność, możesz uczynić ją ujemną, podnosząc kamień, aby zwiększyć wagę lub wypuszczając trochę powietrza z BCD. Wtedy, gdy zejdziesz z klifu, zaczniesz tonąć.
Szybkość tonięcia zależy od tego, jak ujemnie masz pływalność. Jeśli masz zbyt ujemną pływalność, siła ciągnąca Cię w dół może być zbyt duża, abyś mógł ją przezwyciężyć, pływając w górę i zatonąłbyś w kierunku dna.
Rozwiązaniem byłoby upuszczenie skały lub trochę większe dmuchnięcie powietrze do twojego BCD, co sprawi, że znów uzyskasz pozytywną pływalność.
Odpowiedź
Powiedzmy, że jest jakiś czas w przyszłości i jesteś na stacji znajdującej się w części drogi w górę (900 000 stóp) kosmiczna winda . Niektórzy nikczemni ludzie wyprowadzili na zewnątrz z powodu jakiejś dezinformacji i zepchnęli cię na krawędź. Czy potrafisz przetrwać?
Przez pierwsze 700 000–800 000 stóp (210–250 km) spadasz jak skała. Lub jak piórko – nie ma atmosfery, o której warto wspomnieć, więc wszystko przyspiesza z tą samą prędkością – 32 ft / s / s lub 9,8 m / s / s.
Zaledwie około 220 sekund po dużym pchnięciu uderzyć w górne warstwy atmosfery i podróżujesz z prędkością 7150 stóp / sekundę (4875 mil na godzinę lub 7850 km / h). Na wysokości 100 000 stóp prędkość ta jest około 8–10 razy większa niż prędkość dźwięku. Na tej wysokości jest niewiele powietrza (nieco ponad 1\% poziomu morza). Ta niewielka ilość powietrza niewiele Cię spowolni, ale przynajmniej Twoje przyspieszenie spadnie. Problem polega na tym, że skafander kosmiczny nie jest przeznaczony do wchodzenia w atmosferę. Atmosferyczny opór uderzy w niektóre części bardziej niż w inne i zaczniesz się kręcić. Jeśli nie jesteś ekspertem w nurkowaniu na dużych wysokościach, prawdopodobnie nigdy nie wyjdziesz z korkociągu, a sam obrót cię zabije.
Jeśli uda ci się zachować stabilność, będziesz dalej przyspieszać, aż uderzysz około 80 000 stóp lub więcej, gdy ciśnienie powietrza zaczyna być silnie odczuwalne.
Gdy osiągniesz wysokość 70 000 stóp, tarcie staje się poważne zauważalne, gdy zaczniesz zwalniać. Początkowo spowolnienie nie jest złe, ale wkrótce staje się dość niewygodne. Prędkość graniczną osiągniesz dopiero na około 10 000 stóp (cóż, prędkość końcową osiągniesz kilka milisekund po uderzeniu w wodę). Na wysokości 75 000 stóp zaczynasz zwalniać z powodu tarcia atmosferycznego. Spowolnienie gwałtownie wzrośnie po przekroczeniu 60 000 stóp i będzie trwało do momentu osiągnięcia około 10 000 stóp.
Osiągnięto maksymalną prędkość około 8200 stóp / s (lub 5590 mil na godzinę lub 9 000 km / h) przy około 75 000 stóp. Ta prędkość jest nadal około 8 lub 9 razy większa od prędkości dźwięku, ponieważ prędkość dźwięku rośnie wraz ze wzrostem ciśnienia powietrza.
Podczas spadku z 100 000 do 10 000 stóp skafander kosmiczny nagrzewa się. Ogrzewanie rośnie bardzo szybko, ponieważ atmosfera próbuje Cię spowolnić. O około 10000 stóp zwolnisz do prędkości końcowej (a terminal ma tutaj wiele znaczeń). Ile energii musiałeś rozproszyć, aby cię spowolnić? Zacząłeś zwalniać przy 2500 m / s (używam m / s do obliczeń energii). Kończysz spowolnienie z prędkością około 60 m / s. Korzystając z obliczeń i przyjmując masę 100 kg (około 220 funtów z kombinezonem), otrzymujemy
Zmiana energii = E (początek) – E (koniec) = (masa x prędkość początkowa ^ 2) / 2 – (masa x prędkość końcowa ^ 2) / 2
Widzimy, że ilość energii kinetycznej, która jest przyłożona do twojego skafandra, aby cię spowolnić, wynosi ponad 300 megadżuli. Czas przejścia ze 100 000 do 10 000 stóp wynosi około 21,5 sekundy. Będziesz mieć średnio około 11 G siły (11 razy więcej niż siła grawitacji na powierzchni), chociaż szczyt może wynosić około 15–16 G. To jest duża siła i może spowodować wewnętrzne krwawienie i uszkodzenie narządów. Może zabić wiele osób. Prom kosmiczny rozpoczyna spowolnienie znacznie wyżej w atmosferze ze względu na swoją dużą powierzchnię, a jego prędkość końcowa jest znacznie większa niż spadającego ciała, więc podczas spowolnienia odczuwa mniejszą siłę (8–10 G).
moc twojego skafandra wynosi około 14,2 megawatów. Każda stopa kwadratowa twojego garnituru będzie musiała spróbować rozproszyć 505 000 watów. Świecąca na czerwono elektryczna płyta kuchenna może osiągnąć 2500 watów, więc garnitur rozprasza moc 200 dużych elementów kuchenki elektrycznej. Świeciłbyś dość jasno. Jeśli twój kombinezon mógłby w jakiś sposób rozproszyć tę energię i nie spalić cię do pęknięcia, będzie świecił do białości, zanim osiągniesz około 20000 stóp.W tym momencie zacznie się ochładzać. Ostatnie 10000 stóp będzie najbardziej ekscytujące, ponieważ szczegóły wody rosną bardzo szybko.
Będziesz mieć około minuty na podziwianie widoku. Gdy uderzysz w wodę, bardzo szybko zwolnisz. Prawie cała twoja energia zostanie wchłonięta przez wodę poniżej 10 stóp głębokości, ale damy ci pełne 10 stóp tylko dlatego, że możemy. Jeśli rzucisz coś w kierunku wody, która uderzy w wodę przed tobą, zmniejszy to napięcie powierzchniowe i sprawi, że lądowanie będzie tylko trochę mniej traumatyczne (trochę, jak w małym kawałku, jest słowem operacyjnym). Ponadto nadal będziesz jasno świecić, więc utworzysz całkiem niezłą chmurę pary, gdy woda będzie próbowała rozproszyć około 2–4 megawatów.
Problem z uderzeniem w wodę z prędkością 125 mil na godzinę jest taki, że kończysz zatrzymując się w jednej dziesiątej sekundy. Aby to zrobić, twoje ciało doświadcza 52 G. To wystarczająca siła, aby prawie zmienić ciało w rybną pizzę. Jakiś samotny tuńczyk pływający obok pomyśli – hej, nie zamówiłem pizzy i wydaje mi się to trochę przesadzone.
Twoją jedyną nadzieją jest to, że wejdziesz najpierw stopami, palcami wskazanymi po tym, jak rzuciłeś coś przed siebie Ciebie, aby przełamać napięcie wody. Wtedy możesz doświadczyć tylko około 10-15 G. Oczywiście, twoje nogi będą gdzieś w żołądku, ale możesz po prostu żyć wystarczająco długo, aby utonąć.
EDYCJA: Poprawiliśmy równanie (a tym samym wyniki), jak uprzejmie wskazał Stephen Selipsky. a także poprawiłem trochę gramatyki.