Duas perguntas:
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Presumindo que você mergulhe de cabeça ou caia em linha reta com as pernas primeiro, de qual altura máxima você pode pular na água sem se machucar? Em outras palavras, uma queda de H metro na água é equivalente a quantos metros de queda no pavimento de concreto, em termos de força? (Presumo que o dano causado será principalmente devido à quantidade de força e não à duração)
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Suponha que você pule de cabeça e segure um objeto longo e afiado que corta a água antes de chegar, isso tornará a entrada para a água mais suave e o protegerá?
Comentários
- Mesmo com a prancha alta indo de cabeça para baixo sem colocar as mãos na sua frente é doloroso. Da plataforma de 10 m, isso pode facilmente resultar em uma concussão.
- Eu gosto desse estilo de pergunta; a resposta é complicada, mas interessante e indiscutivelmente útil.
- InRe: um sinalizador para a pergunta. Podemos ter uma reformulação para ser mais orientada para a física. Do jeito que está, as respostas não contêm física, o que não é um bom sinal.
- dmckee É muito difícil colocar a física nisso se não tivermos acesso a publicações pagas. É evidente que não importa o quanto se tente para modelar o corpo humano e o comportamento, os dados são necessários para definir a escala. Aqui está uma tentativa: en.allexperts.com/q/Physics-1358/…
- Obrigado pelas respostas até agora, mas concordo – elas não são muito físicas. Eu ‘ estou procurando uma resposta numérica que demonstre as diferenças de força experimentadas em cada tipo de queda, levando em consideração o impulso e a densidade da matéria em que você cai. É menos importante para mim quantos newtons são necessários para quebrar um osso.
Resposta
Respondendo às suas perguntas na ordem inversa:
Sim, um objeto longo e pontudo (como os braços sobre a cabeça, em um mergulho ou os dedos pontiagudos em uma entrada com os pés) fará uma grande diferença. Lembre-se do ditado irônico: “não é a queda que o mata; é a parada repentina? Isso é exatamente o que diferencia uma queda no concreto de uma queda na água: quão repentina é a parada. E tornar essa parada MENOS repentina (diminuindo a magnitude da desaceleração durante a parada) é exatamente como os airbags salvam sua vida em um acidente de carro. Pode-se diminuir a magnitude da desaceleração reduzindo a razão $ (\ Delta V / \ Delta t) $ . Como existe uma relação quase linear entre o tempo e a distância percorrida durante o instante do impacto, você pode obter o mesmo efeito reduzindo a proporção $ (\ Delta V / \ Delta s) $ onde $ s $ = distância percorrida durante o evento de desaceleração. A maneira mais fácil de fazer isso é alongar $ s $ .
Uma coisa a lembrar sobre as estatísticas de queda dágua é que um grande número delas são provavelmente “não treinados”. Não são mergulhadores olímpicos que trabalham até 250 pés. Uma grande proporção deles são pessoas não condicionadas forçadas a uma “fuga” de água; ou, pior, são pessoas TENTANDO morrer.
Supondo que você esteja fazendo a coisa certa e otimizando sua forma para a entrada de água, você estará simultaneamente minimizando sua resistência ao vento durante a queda:
1.) Uma queda de 30 pés resultará em uma velocidade de aproximadamente 44 pés / s = 30 mph.
2.) Uma queda de 100 pés resultará em uma velocidade de aproximadamente 80 pés / s = 54 mph.
3.) Uma queda de 150 pés resultará em uma velocidade de aproximadamente 97 pés / s = 66 mph.
4.) Uma queda de 250 pés resultará em uma velocidade de aproximadamente 125 pés / s = 85 mph.
O primeiro caso é um salto de torre que fiz para a Marinha e é ideal para qualquer um que é HWP e não cai de barriga. O segundo é uma aproximação de um salto de um convés de transporte, que o salto da torre deveria ensinar a você como sobreviver (ser capaz de nadar após a queda). O terceiro é apenas 20% mais rápido de entrada (e força) e deve ser capaz de sobreviver por qualquer pessoa em boa forma e capaz de executar uma boa forma (entrada do dedo do pé apontada, joelhos travados, cabeça erguida, braços esticados para cima). Os mergulhadores do penhasco La Quebrada costumam mergulhar a 125 pés como atração turística. Se fosse forçado a escolher, eu escolheria uma entrada com o primeiro pé a 150 pés em vez de um mergulho a 125.
Então a parte interessante é o trecho de 150 a 250 pés. Meu palpite é que o limite para alguém realizando voluntariamente mergulhos / saltos na água repetidos de uma altura de $ x $ mostrará que $ x $ é algo em torno de $ 225 \ text {feet} \ pm 25 \ text {feet} $ .
EDITAR: Existem casos documentados de pessoas que sobreviveram a quedas de milhares de pés (pára-quedas falhado) em LAND.Esses casos estranhos de sobrevivência a quedas de velocidade terminal não respondem à questão de forma prática; mas eles estão lá. Por exemplo, Vesna Vulović é a detentora do recorde mundial da maior queda sobrevivente sem pára-quedas.
Comentários
- Achei que o principal motivo de quebrar a água à sua frente era que isso quebrou a tensão superficial, não que espaçou sua desaceleração em uma distância maior. É por isso que as piscinas olímpicas liberam bolhas de ar do fundo antes dos grandes mergulhadores.
- Na última parte, todas as pessoas da lista aqui que sobreviveram a quedas de aviões em terra atingiram algo que começou a travá-los antes de atingir o solo (galhos de árvores, claraboias) ou pousaram em neve profunda (às vezes em uma inclinação íngreme, então não ‘ pare imediatamente). Suspeito que pesquisas adicionais não ‘ apontariam quaisquer casos de pessoas que sobreviveram ao pouso em solo sólido sem frenagem prévia, caso em que isso não ‘ t sugere qualquer chance de sobreviver a tal queda na água (a menos que você caia através de uma carcaça de baleia flutuante!)
- @JerrySchirmer A tensão superficial é uma força desprezível, mal capaz de segurar um inseto. Além de aumentar a distância de aceleração, a posição de mergulho também alinha seu corpo paralelamente à direção do movimento, diminuindo sua área de seção transversal, diminuindo assim o arrasto. Isso também aumenta o tempo e a distância que leva para parar, reduzindo assim a aceleração.
- Não se trata apenas de força, mas também de pressão.
Resposta
Ao pesquisar, descobri que a taxa de sobrevivência de uma queda depende da taxa de desaceleração que o corpo sofre no impacto e que depende da superfície do outono. A água é menos punitiva do que a terra.
Aqui está uma citação, que não irei fornecer, mas pode ser encontrada na rede.
Stone afirma que saltar de 150 pés (46 metros) ou mais em terra, e 250 pés (76 metros) ou mais na água, é 95% a 98% fatal. 46 metros, equivale a cerca de 10 a 15 andares em um edifício, dependendo da altura de um andar. 250 pés é a altura da Golden Gate Bridge em São Francisco.
A maioria das publicações fica atrás de paredes de pagamento e está relacionada a estatísticas de sobrevivência ao suicídio, não é um assunto agradável.
Comentários
- Suspeito que poucos ou nenhum saltadores de ponte estão tentando pousar hidrodinamicamente, então as chances de um profissional mergulhadores sobreviventes da mesma altura são provavelmente muito mais altos.
Resposta
Obviamente, depende muito de como hidrodinâmica é a sua entrada. Experimente fazer uma cambalhota a 2 metros: ai! Onde os mergulhadores de competição costumam mergulhar a partir de 10M. Tendo crescido em uma piscina e pulando / mergulhando de uma prancha de dez pés, estou surpreso com a lei atual, que torna ilegal mergulhar em uma piscina de 3 pés sem que a água tenha algo como 17 pés de profundidade. O nosso tinha apenas 9 pés e milhares de pessoas mergulharam ao longo de um período de décadas sem que ninguém fosse esmagado no fundo. Então, eu suspeito que se você acertar a hidrodinâmica, você pode acabar bem fundo / rápido. Essa é a posição que você precisa acertar, mas provavelmente está bem no final da distribuição. Acredito ter ouvido falar de um caso de alguém que caiu no oceano de 20.000 pés e sobreviveu (deve ter sido uma falha de pára-quedas ou algo assim), e pode ter sido apenas uma lenda urbana, mas não tenho razão para duvidar que um sortudo pousar na velocidade terminal é passível de sobrevivência.
Comentários
- Posso garantir a você por experiência própria que se você ‘ re bom nisso, você pode atingir o fundo de uma piscina de 12 pés muito rápido de um trampolim de 1 m. ‘ Claro, se você ‘ for bom nisso, você também pode puxar rápido se quiser.
- @dmckee Eu posso acreditar nisso, tive que ter cuidado ao fazer um mergulho para dentro ou isso poderia acontecer comigo. Isso nunca aconteceu comigo com nenhum dos mergulhos voltados para a frente, mas algo sobre o mergulho para dentro me encorajou a entrar em uma configuração de resistência muito baixa. O truque é curvar-se quando ‘ estiver totalmente no estado de alerta, então você não ‘ vai fundo.
- Parece que a história de 6 mil metros é quase verdadeira: greenharbor.com/fffolder/judkins.html
Resposta
Existem vários fatores que podem influenciar isso.
Em queda livre, você pode atingir a velocidade de 50 m / s. Atingir a superfície da água com essa velocidade é letal, pois as estatísticas das outras respostas mostram bem. Em competições de mergulho em clive, eles usam um truque para reduzir um pouco a probabilidade de se machucar.Em vez de uma superfície plana de água, os atletas pulam basicamente em um banho de espuma. Com as bombas de água ou de ar, muitas bolhas são criadas abaixo da superfície e isso amortece um pouco a queda.
O cone funcionaria de maneira semelhante. Em condições ideais, ou seja, atingindo a água com o cone exatamente no ângulo correto, você poderia suavizar a queda de forma que até mesmo uma queda livre pudesse ser sobrevivida.
Resposta
Estou no meu iPad agora, então não o tenho, mas há um ótimo artigo que cobre isso usando suicídios de estruturas e outras quedas conhecidas. Ele também observa que a forma como alguém atinge a água, etc. é a chave e, portanto, as vítimas de suicídio dificilmente pensam nisso, o questionam. Basicamente, se você pular de uma estrutura alta, digamos 150 “e o fizer casualmente, a probabilidade de sobrevivência é igual a 0. Feito corretamente, pode ser 4%. Não me lembro do número que ele encontrou, mas era algo como 70 pés / s era o teto próximo. A passarela sobre a água em minha cidade tem 212 pés de altura, cerca de $ \ sqrt {212} * 8 $, praticamente impossível de sobreviver.
Comentários
- Ps você pode se machucar a quase QUALQUER distância, então ‘ é realmente sobre o quão treinada a pessoa está fazendo isso e às vezes sorte. A cabeça primeiro é fácil se você pensar em quanta força alguém pode levar à cabeça antes de se atirar para fora etc. Segurar o objeto longo e pontudo pode ajudar, você precisa descobrir quanta menos força ele aplica à cabeça em alturas. Ainda assim, os pés primeiro seria a melhor opção e o cone de proteção não o ajudaria em alturas maiores.