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¿Por qué es saltar en el agua de alta altitud fatal?

Si me salta de un aeroplano recta colocada en posición vertical en el océano, ¿por qué es lo mismo que saltar directamente en el suelo?

El agua es un líquido en lugar de la tierra, así que yo esperaría que hundiendo en el agua, entraría aerodinámico y luego más lento en el agua.

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Volker Siegel Puntos 1971

Cuando iba a entrar en el agua, usted necesita para "conseguir que el agua fuera del camino". Digamos que usted necesita para obtener 50 litros de agua fuera del camino. En un muy corto tiempo se necesita para mover esta agua por un par de centímetros. Eso significa que el agua debe ser acelerado en este corto tiempo primero, y de la aceleración de 50 kg de materia con su propio cuerpo en este tiempo muy corto se deforman su cuerpo, no importa si el asunto es sólido, líquido o gas.

La parte interesante es, no importa cómo entrar en el agua no es realmente relevante (en cuanto a ser mortales) en el que la posición de entrar en el agua a alta velocidad. Y usted va a estar disminuyendo su velocidad en el agua, pero demasiado rápido para que su cuerpo se mantenga con las fuerzas de diferentes partes de su cuerpo se desaceleró en diferentes momentos.

Básicamente estoy haciendo una estimación muy aproximada de si iba a matar, sólo teniendo en cuenta un factor, que el agua necesita ser movido de distancia. Y a la conclusión de que todavía va a matar, así que no trate de encontrar todas las maneras en que se iba a matar.

Actualización - revisado:

Uno de los efectos de la izquierda para la estimación de la tensión de la superficie.
Parece que no causa una parte relevante de las fuerzas - la contribución existe, pero es despreciablemente pequeña. Que es función del tamaño del objeto que está entrando en el agua para un objeto pequeño, que iba a ser diferente.

(ver respuestas de Cómo gran parte de las fuerzas cuando la entrada de agua está relacionado con la tensión superficial?)

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Alan Rominger Puntos 13921

Veamos esto de otra manera: sólo estás en movimiento de un fluido a otro. Suena inofensivo, ¿verdad? A través de la especificación del problema, estamos en la terminal de la velocidad cuando nos toque el agua. La fuerza de arrastre (en ambos medios) es aproximadamente:

$$ F_D\, =\, \tfrac12\, \rho\, v^2\, C_D\, = \rho \left( \frac{1}{2} v^2 C_D UN \right) $$

Usted puede imaginar que todo, excepto para la densidad plazo es el mismo que inicialmente transición desde el aire por medio de agua. Esto no es exacta, porque estos son muy diferentes números de Reynolds, pero es lo suficientemente bueno para aquí.

Eso significa que la fuerza (y, en consecuencia, la aceleración) simplemente cambiar por el mismo factor que los cambios de densidad. También, sabemos que el original de la aceleración debida a la arrastre fue de 1 g, en orden a la perfección contrarrestar la gravedad, que es la definición de la velocidad terminal. Que conduce a una estimación simple de la aceleración al golpear el agua. Voy a asumir que estamos a nivel del mar.

$$ \frac{a_2}{a_1} = \frac{ a_2 }{1 g}= \frac{ \rho_{H20} } { \rho_{Aire} } = \frac{1000}{1.3} \\ a_2 \aprox 770 g $$

La aceleración máxima que una persona puede tolerar depende de la duración de la aceleración, pero hay un límite superior que no va a tolerar (sin muerte) para cualquier cantidad de tiempo. Usted puede ver a partir de la literatura sobre este tema, de la NASA, los gráficos no te molestes en ir por encima de 100 g.

Tenga en cuenta que un agraciado del buzo entrada no va a ayudar a usted - que es ya una posición aerodinámica también aumenta la velocidad a la que usted golpea.

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Jim Puntos 16080

Considere la posibilidad de saltar a una piscina. Hacer un barril-rollo (lo siento, me refiero a la bola de cañón, que simplemente se deslizó fuera). Es divertido, entrar en el agua muy bien y hacer un gran splash, probablemente remojo de su hermana en el proceso (que voy a aprender de ella). Ahora hacer una pancita. No es tan divertido. Usted desplazar exactamente la misma cantidad de agua en el mismo tiempo, pero esta vez hay mucho más que dolor y que salgan con piel roja y tal vez algunos moretones. La diferencia? Se cubre más área en un vientre-flop de una bala de cañón.

En altas velocidades, acelera su masa del cuerpo de agua te va a matar de todos modos. Sin embargo, lo que realmente mata es golpear la superficie. Sumergir la mano en agua... fácil. Ahora golpea la superficie.... es como golpear la mesa (casi). La presión causada por la rotura de la superficie de la ley de agua más sólido en plazos más cortos, que es por eso que dicen de golpear el agua a altas velocidades es como golpear concreto; en aquellos tiempos cortos, en realidad, es como el hormigón!

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Alex Puntos 1

La superficie del océano no es tan duro como el suelo, pero si se te cae desde un avión, que le golpeó con una velocidad alta que la presión sería más probable que matar o causar daño muy grave.

Teniendo en cuenta la resistencia del aire, la velocidad terminal de un ser humano, a la derecha antes de llegar al agua, sería en la mayoría de unos $150\text{ m/s}$.

Si usted pesa más de $70\text{ kg}$, que equivaldría a la Energía Cinética de

$$\frac12mv^2=0.5\times70\times150^2\text{ J}=787\ 500\text{ J}$$

Que es un MONTÓN de energía, suficiente para aplastar a muchas partes de su cuerpo, incluso si caes en el agua. Como ratchet racha mencionado, las moléculas de agua no se puede mover fuera de la manera como lo haría si se había caído desde una pequeña altura, debido a la alta velocidad. Así que, básicamente, dio un semi-sólido de la superficie y todos los que la energía viene de nuevo a usted como una Reacción (Normal) de la Fuerza.

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Dee Puntos 111

Yo no soy un físico. Así que estoy pisando muy cuidadosamente, tratando de responder a una pregunta aquí... :)

Un ejemplo físico que puede ayudar a explicar esto es rock salta. Al saltar de una roca, 'rebote' fuera del agua cuando a altas velocidades. Finalmente se ralentiza lo suficiente para que no rebote, pero de "sumideros" en el agua.

La foto de su cuerpo haciendo la misma cosa. Su cuerpo no quiere hundirse en el agua cuando se va en ese inicial de alta velocidad a medida que su cuerpo simplemente no puede desplazar a que el agua lo suficientemente rápido. Así que hay una fuerza que actúa sobre su cuerpo.

Para una roca, no una cantidad enorme. Para un saco de la vida de la carne y de la sangre y el cerebro, que no se vea bonita.

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