Dos preguntas:
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Suponiendo que te sumerges de cabeza o caes recto con las piernas primero, ¿Cuál es la altura máxima desde la que puedes saltar al agua y no lastimarte?
En otras palabras, una caída de un metro de H al agua equivale a cuántos metros de caída de pavimento de hormigón, ¿fuerza? (Supongo que el daño causado se debe principalmente a la cantidad de fuerza y no a la duración) -
Suponga que salta de cabeza y sostiene un objeto largo afilado y fuerte que corta el agua antes de llegar, ¿hará que la entrada al agua sea más suave y te protegerá?
Comentarios
- Incluso desde la tabla alta entrar de cabeza sin poner tus manos frente a ti es doloroso. Desde la plataforma de 10 m puede resultar fácilmente en una conmoción cerebral.
- Me gusta este estilo de pregunta; la respuesta es complicada, pero interesante y posiblemente útil.
- InRe: una bandera en la pregunta. ¿Podemos tener una reformulación para estar más orientada a la física. Tal como está, las respuestas no tienen física, lo cual no es una buena señal.
- dmckee Es muy difícil incluir la física en esto si uno no tiene acceso a pagar publicaciones murales. Es evidente que no importa cuánto se intente para modelar el cuerpo humano y el comportamiento, los datos son necesarios para establecer la escala. Aquí hay un intento: en.allexperts.com/q/Physics-1358/…
- Gracias por las respuestas hasta ahora, pero estoy de acuerdo, no son muy físicas. Estoy ‘ buscando una respuesta numérica que demuestre las diferencias de fuerza experimentadas en cada tipo de caída, por consideraciones de impulso y densidad de materia en la que caes. Para mí es menos importante cuántos newton se necesitan para romper un hueso.
Responder
Responder a sus preguntas en orden inverso:
Sí, un objeto largo y puntiagudo (como los brazos por encima de la cabeza, en una inmersión, o los dedos del pie en punta en una entrada con los pies primero) marcará una gran diferencia. Recuerda el adagio irónico, «no es la caída lo que te mata;» ¿Es la parada repentina? Eso es exactamente lo que diferencia una caída sobre hormigón de una caída al agua: cuán repentina es la parada. Y hacer que esa parada sea MENOS repentina (disminuyendo la magnitud de la desaceleración durante la parada) es exactamente cómo las bolsas de aire le salvan la vida en un accidente automovilístico. Se puede disminuir la magnitud de la desaceleración reduciendo la relación $ (\ Delta V / \ Delta t) $ . Dado que existe una relación lineal entre el tiempo y la distancia recorrida durante el instante del impacto, puede lograr el mismo efecto reduciendo la proporción $ (\ Delta V / \ Delta s) $ donde $ s $ = distancia recorrida durante el evento de desaceleración. La forma más sencilla de hacerlo es alargar $ s $ .
Una cosa para recordar acerca de las estadísticas de caída de agua es que una gran cantidad de es probable que «no se hayan practicado». Estos no son buzos olímpicos que trabajan hasta 250 pies. Una gran proporción de ellos son personas incondicionadas obligadas a «escapar» del agua; o, peor aún, hay personas que están INTENTANDO morir.
Suponiendo que está haciendo lo correcto y optimizando su forma para la entrada de agua, al mismo tiempo minimizará su resistencia al viento durante la caída:
1.) Una caída desde 30 pies resultará en una velocidad de aproximadamente 44 pies / s = 30 mph.
2.) Una caída desde 100 pies resultará en una velocidad de aproximadamente 80 pies / s = 54 mph.
3.) Una caída desde 150 pies resultará en una velocidad de aproximadamente 97 pies / s = 66 mph.
4.) Una caída desde 250 pies dará como resultado una velocidad de aproximadamente 125 pies / s = 85 mph.
El primer caso es un salto de torre que hice para la Marina, y es trival para cualquiera que sea HWP y no se caiga. El segundo es una aproximación de un salto desde la plataforma de un portaaviones, que se suponía que el salto de la torre te enseñaría cómo sobrevivir (ser capaz de nadar después de la caída). El tercero es solo un 20% más rápido de velocidad de entrada (y fuerza) y debería ser capaz de sobrevivir para cualquier persona en buena forma y capaz de ejecutar una buena forma (entrada puntiaguda, rodillas bloqueadas, cabeza en alto, brazos hacia arriba). Los clavadistas de La Quebrada bucean habitualmente desde 125 pies como atracción turística. Si me obligara a elegir, elegiría una entrada de pies primero a 150 pies sobre una inmersión a 125.
Así que la parte interesante es el tramo de 150 a 250 pies. Supongo que el límite para alguien que realice voluntariamente saltos / saltos en agua repetidos desde una altura de $ x $ mostrará $ x $ como en algún lugar alrededor de $ 225 \ text {pies} \ pm 25 \ text {pies} $ .
EDITAR: Hay casos documentados de personas que sobrevivieron a caídas miles de pies (paracaídas fallido) en TIERRA.Estos extraños casos de caídas de velocidad terminal que sobreviven no responden a la pregunta de manera práctica; pero están ahí. Por ejemplo, Vesna Vulović es el poseedor del récord mundial de la mayor caída sin paracaídas.
Comentarios
- Pensé que la razón principal por la que romper el agua frente a ti era que rompía la tensión superficial, no que espaciaba tu desaceleración en una distancia mayor. De ahí por qué las piscinas olímpicas liberarán burbujas de aire desde el fondo antes que los de alto nivel.
- Ver la última parte, todas las personas en la lista aquí que sobrevivieron a caídas de aviones en tierra, ya sea golpearon algo que comenzó a frenarlos antes de golpear el suelo (ramas de árboles, tragaluces) o aterrizaron en nieve profunda (a veces en pendientes pronunciadas, por lo que no ‘ t descansa inmediatamente). Sospecho que una investigación adicional no ‘ no revelaría ningún caso de personas que sobrevivieron al aterrizaje en tierra firme sin frenar previamente, en cuyo caso esto no ‘ t sugiere alguna posibilidad de sobrevivir a tal caída en el agua (¡a menos que te caigas a través de un cadáver de ballena flotante!)
- @JerrySchirmer La tensión superficial es una fuerza insignificante, apenas capaz de sostener un insecto. Además de aumentar la distancia de aceleración, la posición de inmersión también alinea su cuerpo en paralelo a la dirección del movimiento, disminuyendo su área de sección transversal, disminuyendo así la resistencia. Esto también alarga el tiempo y la distancia necesarios para detenerse, reduciendo así la aceleración.
- No se trata solo de fuerza, sino también de presión.
Respuesta
Al buscar, descubrí que la tasa de supervivencia de una caída depende de la tasa de desaceleración que sufre el cuerpo en el impacto, y eso depende de la superficie del otoño. El agua castiga menos que la tierra.
Aquí hay una cita, que no buscaré, pero que se puede encontrar en la red.
Stone afirma que saltar desde 150 pies (46 metros) o más en tierra, y 250 pies (76 metros) o más en el agua, es del 95% al 98% fatal. 150 pies / 46 metros, equivale aproximadamente a 10 a 15 pisos en un edificio, dependiendo de la altura de un piso. 250 pies es la altura del puente Golden Gate en San Francisco.
La mayoría de las publicaciones están detrás de muros de pago y tienen que ver con estadísticas de supervivencia al suicidio, no es un tema agradable.
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- Sospecho que pocos o algunos saltadores de puentes están tratando de aterrizar hidrodinámicamente, por lo que las probabilidades de un profesional Los buzos que sobreviven desde la misma altura son probablemente mucho más altos.
Respuesta
Obviamente, depende en gran medida de cómo hidrodinámico su entrada es. Intenta hacer una caída de vientre desde 2 metros: ¡ay! Mientras que los buceadores de competición bucean habitualmente desde 10M Habiendo crecido en una piscina y saltando / buceando desde la tabla de diez pies, estoy asombrado por la ley actual, que hace que sea ilegal bucear 3 pies sin que el agua tenga algo así como 17 pies de profundidad. El nuestro era de tan solo 9 pies, y miles de personas se lanzaron en picado durante un período de décadas sin que nadie se estrellara en el fondo. Entonces sospecho que si obtienes la hidrodinámica correcta, puedes terminar bastante profundo / rápido. Esa es la posición en la que necesitas golpear, pero probablemente esté muy lejos en la cola de la distribución. Creo que había escuchado sobre un caso de alguien que cayó al océano desde 20,000 pies y sobrevivió (debe haber sido una falla de paracaídas o algo así), y puede haber sido solo una leyenda urbana, pero no tengo ninguna razón para dudar de que un afortunado el aterrizaje a velocidad terminal se puede sobrevivir.
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- Puedo asegurarle por experiencia personal que si ‘ Si eres bueno en eso, puedes llegar al fondo de una piscina de 12 pies bastante rápido desde un trampolín de 1 m. ‘ Por supuesto, si ‘ eres bueno en eso, también puedes subir rápido si lo deseas.
- @dmckee Puedo creer eso, tuve que tener cuidado al hacer una inmersión hacia adentro o eso me podría pasar. Nunca me pasó con ninguna de las inmersiones orientadas hacia adelante, pero algo en la inmersión hacia adentro me animó a entrar en una configuración de muy baja resistencia. El truco consiste en doblarse una vez ‘ estar completamente en el agua, entonces no ‘ profundizar.
- Parece que la historia de 20.000 pies es casi cierta: greenharbor.com/fffolder/judkins.html
Respuesta
Hay varios factores que pueden influir en esto.
En caída libre puedes alcanzar una velocidad de 50 m / s. Golpear una superficie de agua con esa velocidad es letal, como lo demuestran las estadísticas de las otras respuestas. En las competiciones de clavados en vivo, utilizan un truco para reducir bastante la probabilidad de lastimarse.En lugar de una superficie de agua plana, los atletas se sumergen básicamente en un baño de burbujas. Con bombas de agua o de aire, se crean muchas burbujas debajo de la superficie y eso amortigua bastante la caída.
El cono funcionaría de manera similar. En condiciones ideales, es decir, golpeando el agua con el cono exactamente en el ángulo correcto, podría suavizar la caída para que incluso una caída libre pudiera sobrevivir.
Respuesta
Ahora estoy usando mi iPad, así que no lo tengo, pero hay un gran artículo que cubre esto usando suicidios de estructuras y otras caídas conocidas. También señala que cómo se golpea el agua, etc. es clave y, por lo tanto, las víctimas de suicidio difícilmente piensan que lo cuestionan. Básicamente, si saltas desde una estructura alta, di 150 «y lo haces de manera casual, la probabilidad de supervivencia es como 0. Si se hace bien, puede ser del 4%. No recuerdo el número que se le ocurrió, pero era algo así como 70 pies / s era el techo cercano. La pasarela sobre el agua en mi ciudad tiene 212 pies de altura, aproximadamente $ \ sqrt {212} * 8 $, prácticamente insuperable.
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- PD: puedes lastimarte a casi CUALQUIER distancia, así que ‘ se trata realmente de cuán entrenada está la persona y, a veces, de suerte. La cabeza primero es fácil si no piensa en cuánta fuerza se puede aplicar a la cabeza antes de golpearse, etc. Sostener el objeto largo y puntiagudo puede ayudar, necesita averiguar cuánta menos fuerza se aplica a la cabeza en las alturas. Aún así, los pies primero serían la mejor opción y el cono de protección no lo ayudaría en alturas mayores.