Melhor resposta
Os mergulhadores geralmente usam um dispositivo de controle de flutuabilidade (BCD) que é como um balão que pode ser inflado ou desinflado para controlar sua flutuabilidade. Eles inflam isso com ar suficiente para dar a eles flutuabilidade neutra, o que significa que eles não tendem a aparecer na superfície ou afundar.
Para “cair” de um penhasco subaquático, você precisaria tem uma ligeira flutuabilidade negativa que tende a fazer você afundar. Se você atualmente tem flutuabilidade neutra, pode torná-la negativa pegando uma pedra para peso extra ou deixando um pouco de ar sair do colete. Então, quando você pisa do penhasco, você começa a afundar.
A rapidez com que você afunda depende de quão negativamente flutuante você é. Se sua flutuação for muito negativa, a força que o puxa para baixo pode ser muito poderosa para você superar nadando para cima e você afundará em direção ao fundo.
A solução seria derrubar a pedra ou soprar um pouco mais ar em seu BCD, tornando-o positivamente flutuante novamente.
Resposta
Digamos que seja em algum momento no futuro e você esteja em uma estação no meio do caminho (900.000 pés) um elevador espacial . Algumas pessoas nefastas trouxeram para fora por causa de algum tipo de desinformação e empurraram você para o limite. Você consegue sobreviver?
Nos primeiros 700.000–800.000 pés (210–250 km), você cai como uma rocha. Ou como uma pena – não há atmosfera digna de menção, então tudo acelera na mesma velocidade – 32 pés / seg / seg ou 9,8 m / seg / seg.
Apenas cerca de 220 segundos após o grande empurrão, você atingiu a alta atmosfera e você está viajando a 7.150 pés / segundo (4.875 MPH ou 7.850 km / h). A 30.000 metros, essa velocidade é cerca de 8 a 10 vezes a velocidade do som. Nessa altura, há apenas um pouco de ar (pouco mais de 1\% do nível do mar). Essa pequena quantidade de ar fará pouco para diminuir sua velocidade, mas pelo menos sua aceleração diminuiria. O problema é que um traje espacial não foi projetado para entrar na atmosfera. O arrasto atmosférico atingirá algumas partes mais do que outras e você começará a girar. A menos que você seja um especialista em salto de paraquedas em alta altitude, provavelmente nunca sairá do giro e esse giro sozinho o matará.
Se você conseguir se manter estável, continuará a acelerar um pouco mais até atingir cerca de 80.000 pés ou mais quando a pressão do ar começa a ser sentida fortemente.
Quando você atinge cerca de 70.000 pés, o atrito se torna sério perceptível quando você começa a desacelerar. No início, a desaceleração não é ruim, mas logo fica bastante desconfortável. Você não atingirá a velocidade terminal até cerca de 10.000 pés (bem, na verdade, você atingirá a velocidade terminal alguns milissegundos depois de atingir a água). A 75.000 pés você está começando a desacelerar devido ao atrito atmosférico. A desaceleração aumentará rapidamente quando você passar de 60.000 e continuará até atingir cerca de 10.000 pés.
Você atingiu uma velocidade máxima de cerca de 8200 pés / seg (ou 5.590 MPH ou 9.000 km / h) a cerca de 75.000 pés. Essa velocidade ainda é cerca de 8 ou 9 vezes a velocidade do som, porque a velocidade do som aumenta conforme a pressão do ar aumenta.
Durante a queda de 100.000 pés para 10.000 pés, seu traje espacial esquenta. O aquecimento aumenta muito rapidamente à medida que a atmosfera tenta retardá-lo. Em cerca de 10.000 pés, você terá desacelerado para a velocidade terminal (e o terminal tem vários significados aqui). Quanta energia você teve que dissipar para desacelerar? Você começou a desacelerar a 2.500 metros / segundo (estou usando m / s para cálculos de energia). Você termina a desaceleração em cerca de 60 m / s. Usando o cálculo e assumindo uma massa de 100 kg (cerca de 220 libras com o traje), obtemos
Mudança de energia = E (início) – E (final) = (massa x início vel. ^ 2) / 2 – (massa x final vel. ^ 2) / 2
Vemos que a quantidade de energia cinética aplicada ao seu traje para diminuir sua velocidade é superior a 300 megajoules. O tempo para ir de 100.000 pés para 10.000 pés é de cerca de 21,5 segundos. Você terá em média cerca de 11 Gs de força (11 vezes a força da gravidade na superfície), embora possa atingir o pico em torno de 15-16 Gs. É muita força e pode causar sangramento interno e danos a órgãos. Isso pode matar muitas pessoas. O ônibus espacial inicia sua desaceleração muito mais alto na atmosfera por causa de sua grande área de superfície e sua velocidade terminal é muito maior do que um corpo em queda, por isso experimenta menos força durante sua desaceleração (8-10G).
O a energia com a qual seu traje precisa lidar é de cerca de 14,2 megawatts. Cada metro quadrado de seu traje terá que tentar dissipar 505.000 watts. Um fogão elétrico vermelho brilhante pode atingir 2.500 watts, então seu traje está dissipando a potência de 200 grandes elementos de fogão elétrico. Você estaria brilhando intensamente. Se o seu traje pudesse de alguma forma dissipar essa energia e não queimá-lo a ponto de deixá-lo triturado, ele estará brilhando de forma incandescente quando você atingir cerca de 20.000 pés.Nesse ponto, ele começará a esfriar. Os últimos 10.000 pés serão os mais emocionantes, pois os detalhes da água aumentam muito rapidamente.
Você terá cerca de um minuto para apreciar a vista. Quando você atinge a água, você desacelera extremamente rapidamente. Praticamente toda a sua energia será absorvida pela água a menos de 3 metros de profundidade, mas daremos a você os 3 metros completos apenas porque podemos. Se você jogar algo na água que atinja a água antes de você, isso quebrará um pouco a tensão superficial e tornará a aterrissagem um pouco menos traumática (um pouco, como um pouquinho, é a palavra-chave). Além disso, você ainda estará brilhando intensamente, então criará uma boa nuvem de vapor enquanto a água tenta dissipar cerca de 2–4 megawatts.
O problema de atingir a água a 200 quilômetros por hora é que você acaba parando em um décimo de segundo. Para fazer isso, seu corpo experimenta 52 Gs. Isso é força suficiente para transformar um corpo em uma pizza de peixe. Algum atum solitário nadando vai pensar – ei, eu não pedi pizza e parece um pouco exagerado para mim.
Sua única esperança é ir de pé primeiro, dedos apontados depois de você jogar algo na frente de você para quebrar a tensão da água. Então, você pode experimentar apenas cerca de 10-15 Gs. Claro, suas pernas estarão em seu estômago em algum lugar, mas você pode viver o suficiente para se afogar.
EDITAR: Corrigida a equação (e, portanto, os resultados) como gentilmente apontado por Stephen Selipsky. bem como consertou alguma gramática.