如果从飞机上直接跳入大海,结果会怎么样?

路昭观看科技 2024-12-18 01:25:23

对于那些被跳水运动中运动员们的优雅身姿所吸引的人们来说,他们往往会误认为跳水活动本身是安全的,毕竟水是流动的液体,它并不像硬物那般坚固。

然而,实际上这些认知都是错误的。

跳水比赛的标准高度上限是28米。尽管只有28米,但如果您不是专业的跳水选手,最好还是不要轻易尝试,因为跳水时如果姿势不正确,受伤的风险是存在的。

而到目前为止,人类能从多高的地方跳水而不受伤呢?答案是35米。在这个高度跳水,你必须使用一个几乎完美的姿势入水,否则如果你以腹部或背部着水,结果通常会是严重的伤害,甚至可能是致命的。

从飞机上跳进海洋中则完全是另一个故事——没有任何生还的可能!有些人可能想过,既然海水是液态,说不定会有奇迹。这种想法纯属幻想,因为从飞机上跳进海洋和跳在水泥地上几乎没有区别,都是致命的。唯一的不同,就是接触面一个是海水,一个是硬地。

飞机飞行的高度大约在10000米,这一高度上的气压只有0.3个大气压,气温也低至零下30度,环境极其恶劣,这也是飞机需要配备增压舱和空调系统的原因。在这样的环境下,没等你落到海面,人可能就已经失去知觉了。

即便如此,即使你在下落过程中保持清醒,一旦接触到海水,瞬间的压力也会立即导致死亡。

从10000米的高空跳下,随着速度的增加,海水的“硬度”也会增加——这并不是说海水变得像岩石一样硬,而是由于速度过快,海水无法像平时那样轻易分散你的冲击力。你可以想象,在这种情况下,海水和岩石对身体的冲击力没有差别!

下面我们从物理学的角度来解释这一现象。

在正常的高空跳伞运动中,速度的变化分为三个阶段:首先是加速阶段,然后是匀速阶段,最后是再次加速阶段。降落伞的安全打开高度在500米左右,这样可以确保有足够的时间减速,从而安全着陆。

一个直观的图表可以帮助我们理解高空跳伞的全过程。

在跳伞的初始阶段,尽管有空气阻力,但由于速度较慢,阻力也较小,因此人体会加速下落。随着速度的增加,空气阻力也随之增大,当空气阻力与重力达到平衡时,人体就会进入匀速下降阶段。在大约500米的高度打开降落伞后,空气阻力急剧增加,导致速度开始降低。

但如果没有降落伞,从高空跳下只有两个阶段:加速和匀速。人体将以一个相对恒定的速度撞击地面。

这个速度可以通过以下公式来计算得出。其中K是一个与空气密度、迎风面积和形状相关的常数,一般情况下K=0.5CρS。

假设一个人重75千克,匀速下落时的速度大约为220米每秒。

由于海水是流体,在人体撞击的瞬间,由于速度过快,海水没有足够的时间做出反应,表现出了固体的特性。这就是为什么说在高速撞击时,海水会变得“很硬”的原因。

人体高速撞击海水时产生的巨大力量,在极短的时间内无法被海水分散,几乎在同一时刻,海水会把相同的反作用力全部作用于人体,造成的后果不堪设想。

速度极快导致海水呈现出固体特性的现象,在物理学中被称为“应变率效应”。其实,大部分材料在速度足够快的情况下,都会表现出类似的特性,甚至空气也是如此。由于应力的传播扩散需要时间,速度过快时,材料根本来不及反应。

那么,安全的跳水高度应该是多少呢?如何来确定呢?

由于计算涉及的因素较多,过程较为复杂。但我们可以利用动量定律(Ft=mv)来进行简化分析计算。

假设撞击时的受力不变,作用时间为0.5秒,人体能承受的最大撞击力为400千克,我们可以计算出速度为26米每秒。作用时间越短,允许的速度就越小。在低速情况下,空气阻力可以忽略不计,这样计算出的高度约为35米。

换句话说,安全的跳水高度约为35米,但前提是姿势必须正确。

而在实际的体育比赛中,最高的跳水高度为28米,此时的入水速度约为23米每秒,已经非常接近临界值26米每秒,因此也是相当危险的。这样的高度只有专业的跳水运动员才能驾驭,对于普通人而言非常危险。

总而言之,从飞机上跳入海水的结果只有一个字:死,而且会死得很惨。如果你曾经目睹过有人跳楼后的惨状(希望我们永远不要遇到),你就能想象出那有多么恐怖!

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