Beste Antwort
Taucher tragen normalerweise ein Auftriebskontrollgerät (BCD). Das ist wie ein Ballon, der aufgeblasen oder entleert werden kann, um den Auftrieb zu kontrollieren. Sie blasen dies mit genügend Luft auf, um ihnen einen neutralen Auftrieb zu verleihen, was bedeutet, dass sie nicht dazu neigen, an die Oberfläche zu springen oder auf den Boden zu sinken.
Um von einer Unterwasserklippe zu „fallen“, müssten Sie Haben Sie einen leichten negativen Auftrieb, der Sie zum Sinken bringt. Wenn Sie derzeit einen neutralen Auftrieb hatten, können Sie ihn negativ machen, indem Sie einen Stein für zusätzliches Gewicht aufheben oder etwas Luft aus Ihrem BCD herauslassen. Wenn Sie dann von der Klippe steigen, beginnen Sie zu sinken.
Wie schnell Sie sinken, hängt davon ab, wie negativ Sie schwimmen. Wenn Sie zu negativ schwimmfähig sind, ist die Kraft, die Sie nach unten zieht, möglicherweise zu stark, als dass Sie sie überwinden könnten, indem Sie nach oben schwimmen, und Sie würden nach unten sinken.
Die Lösung wäre, den Stein fallen zu lassen oder etwas mehr zu blasen Luft in Ihren BCD macht Sie wieder positiv schwimmfähig.
Antwort
Nehmen wir an, es ist einige Zeit in der Zukunft und Sie befinden sich auf einer Station auf dem Weg nach oben (900.000 Fuß). ein Weltraumaufzug . Einige schändliche Leute haben wegen irgendeiner Art von Fehlinformation nach draußen gebracht und dich über den Rand geschoben. Können Sie überleben?
Bei den ersten 210 bis 250 km fallen Sie wie ein Stein. Oder wie eine Feder – es gibt keine erwähnenswerte Atmosphäre, sodass alles mit der gleichen Geschwindigkeit beschleunigt – 32 Fuß / Sek / Sek. Oder 9,8 m / Sek. / Sek.
Nur etwa 220 Sekunden nach dem großen Stoß, den Sie ausführen werden Wenn Sie die obere Atmosphäre erreichen, fahren Sie mit 4.875 MPH oder 7.850 km / h. Bei 100.000 Fuß beträgt diese Geschwindigkeit etwa das 8- bis 10-fache der Schallgeschwindigkeit. In dieser Höhe gibt es nur wenig Luft (etwas mehr als 1\% davon Meeresspiegel). Diese kleine Luftmenge wird wenig dazu beitragen, Sie zu verlangsamen, aber zumindest würde Ihre Beschleunigung sinken. Das Problem ist, dass ein Raumanzug nicht für den atmosphärischen Eintritt ausgelegt ist. Der Luftwiderstand trifft einige Teile mehr als andere und Sie beginnen sich zu drehen. Wenn Sie kein Experte für hochgelegenes Fallschirmspringen sind, werden Sie wahrscheinlich nie aus dem Spin herauskommen und dieser Spin allein wird Sie töten.
Wenn Sie es schaffen, stabil zu bleiben, werden Sie weiter beschleunigen, bis Sie treffen Etwa 80.000 Fuß oder so, wenn der Luftdruck stark spürbar wird.
Sobald Sie etwa 70.000 Fuß erreichen, wird die Reibung ernst spürbar, wenn Sie anfangen, langsamer zu werden. Anfangs ist die Verlangsamung nicht schlecht, aber bald wird es ziemlich unangenehm. Sie werden die Endgeschwindigkeit erst in einer Höhe von 10.000 Fuß erreichen (tatsächlich werden Sie die Endgeschwindigkeit einige Millisekunden nach dem Auftreffen auf das Wasser erreichen). Bei 75.000 Fuß beginnen Sie aufgrund der atmosphärischen Reibung langsamer zu werden. Die Verlangsamung nimmt schnell zu, sobald Sie 60.000 überschritten haben, und setzt sich fort, bis Sie ungefähr 10.000 Fuß erreichen.
Sie erreichen eine maximale Geschwindigkeit von ungefähr 8200 Fuß / Sek. (Oder 5590 MPH oder 9.000 km / h) bei ungefähr 75.000 Fuß. Diese Geschwindigkeit beträgt immer noch das 8- oder 9-fache der Schallgeschwindigkeit, da die Schallgeschwindigkeit mit zunehmendem Luftdruck zunimmt.
Während des Abfalls von 100.000 Fuß auf 10.000 Fuß wird Ihr Raumanzug heiß. Die Erwärmung steigt sehr schnell an, wenn die Atmosphäre versucht, Sie zu verlangsamen. Um etwa 10.000 Fuß haben Sie sich auf die Endgeschwindigkeit verlangsamt (und das Terminal hat hier mehrere Bedeutungen). Wie viel Energie mussten Sie abbauen, um langsamer zu werden? Sie haben die Verlangsamung mit 2.500 Metern / Sekunde gestartet (ich verwende m / s für Energieberechnungen). Sie beenden die Verlangsamung mit ca. 60 m / s. Unter Verwendung der Berechnung und unter der Annahme einer Masse von 100 kg (ungefähr 220 Pfund mit dem Anzug) erhalten wir
Energieänderung = E (Anfang) – E (Ende) = (Masse x Startgeschwindigkeit ^ 2) / 2 – (Masse x Endgeschwindigkeit ^ 2) / 2
Wir sehen, dass die Menge an kinetischer Energie, die auf Ihren Anzug angewendet wird, um Sie zu verlangsamen, über 300 Megajoule beträgt. Die Zeit von 100.000 Fuß auf 10.000 Fuß beträgt ungefähr 21,5 Sekunden. Sie haben eine durchschnittliche Kraft von 11 Gs (11-fache Schwerkraft an der Oberfläche), obwohl Sie möglicherweise einen Spitzenwert von 15–16 Gs erreichen. Das ist viel Kraft und kann zu inneren Blutungen und Organschäden führen. Es kann viele Menschen töten. Das Space Shuttle beginnt seine Verlangsamung in der Atmosphäre aufgrund seiner großen Oberfläche viel höher und seine Endgeschwindigkeit ist viel höher als bei einem fallenden Körper, so dass es während seiner Verlangsamung weniger Kraft erfährt (8–10 G).
Die Die Leistung Ihres Anzugs beträgt ca. 14,2 Megawatt. Jeder Quadratfuß Ihres Anzugs muss versuchen, 505.000 Watt abzuleiten. Ein leuchtend rotes Elektroherd kann 2.500 Watt erreichen, sodass Ihr Anzug die Leistung von 200 großen Elektroherdelementen verbraucht. Sie würden ziemlich hell leuchten. Wenn Ihr Anzug diese Energie irgendwie abbauen und Sie nicht zu einem knackigen Knirschen verbrennen könnte, wird er weißglühend glühen, wenn Sie ungefähr 20.000 Fuß erreichen.An diesem Punkt beginnt es abzukühlen. Die letzten 10.000 Fuß sind die aufregendsten, da die Details des Wassers sehr schnell wachsen.
Sie haben ungefähr eine Minute Zeit, um die Aussicht zu genießen. Wenn Sie auf das Wasser treffen, werden Sie extrem schnell abbremsen. In weniger als 10 Fuß Tiefe wird so ziemlich Ihre gesamte Energie vom Wasser absorbiert, aber wir geben Ihnen die vollen 10 Fuß, nur weil wir können. Wenn Sie etwas in Richtung des Wassers werfen, das vor Ihnen auf das Wasser trifft, wird dadurch die Oberflächenspannung etwas aufgebrochen und die Landung ein wenig weniger traumatisch (ein bisschen, wie in einem winzigen Stück, ist das operative Wort). Außerdem leuchten Sie immer noch hell, sodass Sie eine ziemlich gute Dampfwolke erzeugen, wenn das Wasser versucht, etwa 2 bis 4 Megawatt abzuleiten.
Das Problem beim Auftreffen auf das Wasser mit 125 Meilen pro Stunde ist das folgende Sie halten in einer Zehntelsekunde an. Dazu erfährt Ihr Körper 52 Gs. Das ist genug Kraft, um einen Körper in eine Fischpizza zu verwandeln. Einige einsame Thunfische, die vorbeischwimmen, werden denken – hey, ich habe keine Pizza bestellt und es sieht für mich etwas übertrieben aus.
Ihre einzige Hoffnung ist, zuerst in die Füße zu gehen, die Zehen zeigen, nachdem Sie etwas vor sich geworfen haben von dir, um die Wasserspannung aufzubrechen. Dann können nur etwa 10–15 G auftreten. Natürlich werden Ihre Beine irgendwo in Ihrem Bauch sein, aber Sie könnten gerade lange genug leben, um zu ertrinken.
BEARBEITEN: Die Gleichung (und damit die Ergebnisse) wurde korrigiert, wie von Stephen Selipsky freundlicherweise hervorgehoben. sowie einige Grammatik behoben.