¿Podría alguien sobrevivir a una caída saltando desde un objeto poco antes del impacto?

Question

Es difícil explicar lo que pido, así que he hecho un diagrama:

1. La persona está cayendo.

2. La persona se apoya en un objeto grande mientras cae (digamos una parte de un avión).

3. Justo antes de que los objetos toquen el suelo, la persona salta con gran fuerza.

4. La persona aterriza con seguridad en el suelo después de saltar.

¿Sería esto posible para una persona? Sé que es una pregunta relacionada con la física, así que supongamos que la masa de la persona es de 90 kg y los restos del avión son de 900 kg. La persona y el objeto caen desde una altura de 12 km.

Answer 1

No sobrevivirás aunque hayas conseguido saltar de una plataforma antes de caer al suelo.

Las respuestas dadas por otros usuarios afirman que es necesario aplicar una gran fuerza sobre el suelo (o lo que sea) para salvarse. Si bien es cierto que necesitas aplicar una gran fuerza (impulso) para detener tu movimiento, esto no salvarte.

¿Por qué no puedes sobrevivir cuando caes al suelo a gran velocidad?

La respuesta está en la siguiente ecuación: $$impulse = \Delta p = Ft$$

Para reducir el impulso a cero de forma repentina, se necesita un gran impulso. Los tiempos de colisión son muy pequeños. Esto significaría que una fuerza muy grande actuaría sobre tu cuerpo durante un corto intervalo de tiempo. Esto dañaría gravemente el cuerpo y, por tanto, es probable que mueras.

¿Por qué saltar del suelo (o de una superficie) justo antes de caer no te salva?

Para detener su movimiento saltando desde la superficie, tendrá que aplicar una gran fuerza. Esta gran fuerza es tan letal como golpear el suelo. Esto te matará.

Supongamos que saltas justo antes de tocar el suelo. El impulso que necesitarás para detenerte es exactamente igual al que recibirías si te hubieras estrellado contra el suelo. ¿Es eso mejor? En absoluto. No te ayuda en nada.

Supongamos que saltas de la superficie en algún lugar en el aire. Primero necesitarás un impulso para salir de la superficie o frenarte. Puedes tomar un impulso grande para ralentizarte demasiado (lo que podría ser letal) o un impulso corto para ralentizarte sólo un poco. Si tomas un impulso alto pero no letal, eso podría reducir el daño neto que recibirías al golpear el suelo. Si no te ralentizas mucho, no sirve para nada. Sigues moviéndote a gran velocidad y acabarás chocando contra el suelo a una velocidad aún mayor.

En el mejor de los casos, puedes reducir el daño que recibes cuando caes al suelo.

¡Espera! ¡Hay una salida! (no estoy seguro si este caso está permitido por la pregunta ya que no saltas)

Utiliza cohetes o mochilas propulsoras o una colección de plataformas.

Dispara a cada plataforma hacia abajo cada 5 segundos para reducir su velocidad. Esto probablemente no cuenta como salto pero este es un buen método.

Si no te has dado cuenta, disparar a las plataformas es tan bueno como usar un jetpack. Jetpack escupe algunos gases de escape en lugar de disparar plataformas.

Answer 2

El error está en no considerar las velocidades relativas. Supongamos que puedes saltar hacia arriba a una velocidad de 3 m/s (número inventado que está en el parque de bolas correcto). Pero tú y el objeto estáis cayendo a 50 m/s. Cuando saltas, no te estás moviendo mágicamente hacia arriba a 3 m/s, te estás moviendo hacia abajo a $50 - 3 = 47$ m/s, lo que no supone una gran mejora.

Si puedes saltar hacia arriba a 50 m/s justo antes de golpear el suelo, estarás inmóvil en relación con el suelo (y justo por encima del suelo) cuando saltes, y sobrevivirás. Pero si tu cuerpo puede generar y sobrevivir a esa cantidad de fuerza y aceleración, entonces no va a ser una velocidad fatal para golpear el suelo de todos modos.

Básicamente, saltar sólo ayudará en un rango muy estrecho de velocidades en el que estás cayendo ligeramente demasiado rápido para sobrevivir, y la pequeña diferencia que hace el salto es suficiente para ponerte en la categoría de herido grave pero apenas vivo.

Y los detalles de cómo se aterriza probablemente tienen mucho más efecto en el resultado que la pequeña reducción de velocidad que se obtiene de un salto perfectamente sincronizado.

Answer 3

Si estás cayendo con un pedazo de escombro, entonces la conservación del momento es aplicable ya que la fuerza externa está ausente. La fuerza gravitacional es una fuerza interna.

En el momento de saltar, la velocidad del centro de masa del sistema no se verá afectada por el hecho de que saltes de los escombros. La aceleración y la velocidad del centro de masa serán las mismas antes y después del salto porque la fuerza con la que empujas los escombros es interna y las fuerzas internas no cambian el movimiento del centro de masa.

Si de alguna manera aplicas tanta fuerza que tu velocidad se vuelve cero y la ganancia de velocidad es tal que el momento se conserva, entonces es posible sobrevivir a una caída.

Aplicar la conservación del momento,

$mv+MV=m(o)+MV'$

$V'=\frac{mv+MV}{M}$

Durante la caída libre, la velocidad es independiente de la masa,

$V'=\frac{V(m+M)}{M}$

Podemos encontrar la velocidad en función de la altura.

$v^2=u^2+2gH$

Y si la velocidad inicial es 0 entonces,

$v=\sqrt{2gH}$

Por lo tanto, $V'=\frac{\sqrt{2gH}(m+M)}{M}$

Si eres capaz de dar a los escombros esta velocidad (V') a la altura H, entonces sobrevivirás a la caída si saltas a la altura y en el momento adecuado porque incluso después de saltar la tierra te arrastrará. Por lo tanto, si saltas demasiado pronto, habrá suficiente altura, en el curso de la cual ganarás mucha velocidad antes de golpear el suelo y toda esa velocidad se perderá en un corto intervalo de tiempo, produciendo un enorme impulso. El impulso sería tan grande que tu cuerpo no será capaz de soportarlo.

Pero físicamente no se puede generar tanto impulso saltando sobre los escombros. Si fuera posible generar tanto impulso, incluso entonces te habría destrozado los huesos.

Answer 4

Respuesta corta: NO.

La velocidad terminal de un paracaidista es de unos 200 km/h. La aceleración hacia arriba causada por el salto tendría que ser suficiente para anular unos 160 km/h de ésta (la mayoría de las personas pueden sobrevivir a un impacto de 40 km/h con relativamente pequeño trauma).

$K.E. = \frac{mv^2}{2}$ por lo que la energía del impacto varía como la velocidad al cuadrado.

Además, ten en cuenta que lo primero que ocurre a los 12 km es que te desmayas por falta de oxígeno. La altura máxima recomendada para respirar sin máscara es de unos 3 km.

Este es el problema de "saltar en un ascensor que se cae" en otra forma. Consulta los Cazadores de Mitos para una explicación completa. Un mito roto

Answer 5

Solo quiero plantear la cuestión de si un objeto será capaz de oponerse a la fuerza mayor que la gravitatoria porque tuvo que saltar con una fuerza de >9702(aprox) que es más difícil de conseguir para una persona normal sin trajes.Y también si sería capaz de mantenerse sobre los escombros sin tanta presión de aire.