tämä on artikkeli I ’ ve Always Wondered-sarjasta, jossa lukijat lähettävät kysymyksiä, joihin he haluaisivat asiantuntijan vastaavan. Lähetä kysymyksesi osoitteeseen [email protected]
jos olet putoavassa hississä, Voitko todella pelastaa itsesi hyppäämällä lattialta viime hetkellä? – Rosanna, Perth
se on painajaismainen skenaario-hissi sulkee sinut sisälle, nousee useita kerroksia, pysähtyy ja sitten napsahtaa! Rispaantunut kaapeli pettää, ja sinä romahdat. Voitko pelastaa itsesi hyppäämällä oikeaan aikaan?
putoaminen ei ole ongelma, kun putoan, olen rauhassa.
vasta kun Osun maahan, aiheuttaa kaiken surun
(Florence + the Machine)
tässä ahdingossa tärkeintä on ymmärtää, että hissin mukana myös kaatuu. Kun hissin lattia tekee äkkipysähdyksen osuttuaan hissikuilun pohjaan, sinäkin teet äkkipysähdyksen.
jos hyppäät, auttaako se? Kiinnitetään kamera hissiin niin, että se putoaa mukanasi, ja katsotaan ratkaisevat loppuhetket hidastettuna.
hypätään juuri oikealla hetkellä ja nostetaan ilmaan juuri kun hissi osuu lattiaan. Tällä hetkellä liikut (kamerallemme) ylöspäin niin sanotulla hyppynopeudellasi. Tällä ratkaisevalla hetkellä, juuri ennen kuin se osuu maahan, hissi putoaa tietyllä hissin nopeudella.
hyppysi takia putoat hitaammin kuin hissi. Nopeus, jolla osut (äkillisesti pysähtyneen) hissin lattiaan, on hissin nopeus miinus hyppynopeus.
se riippuu siitä, kuinka pitkälle putoat
vastineena voidaan ajatella korkeutta: kuinka korkea hissi oli, kun se putosi, ja kuinka korkealle voit hypätä?
ollaan optimistisia ja sanotaan, että olet NBA-pelaaja, jonka korkeushyppy on 70 senttiä. Käymme läpi muutamia skenaarioita (lisätietoja siitä, miten tein laskelmat on esitetty alaviitteenä).
yhden kerroksen Putous (3m): ajoitettu oikein, osut maahan kuin putoaisit 80cm: stä. Pyyhi pölyt, kaikki on hyvin. Sinulla on kuitenkin vain 0,8 sekuntia aikaa reagoida, joten valmistaudu!
kolmikerroksinen (9m) putoaminen: osut maahan kuin putoaisit 4,7 m. ahdinkosi on päivittynyt mahdollisesti kuolleesta eläväksi mutta loukkaantuneeksi. Jos jalka murtuu, jäät henkiin.
(jotkut ovat ehdottaneet hississä makaamista, koska se jakaa iskuvoiman koko kehoon. Tämä on kauhea idea-suojaa aivosi! Jonkin ruumiinosan täytyy kestää isku, mutta päävamma on ensisijainen kuolinsyy kaatumisissa. Anna jalkojesi ottaa isku.)
putoaminen viisikerroksinen (15m): osut maahan kuin putoaisit 9 metriä, mikä on ero todennäköisesti kuolleen ja todennäköisesti elossa olevan välillä. Tämä on ratkaiseva tapaus, elämän ja kuoleman välinen ero. Sinulla on 1,7 sekuntia aikaa reagoida. Onnea.
putoaminen seitsemän kerrosta (21m): on kuin olisit pudonnut 14m. anteeksi, mutta sinulla on luultavasti noin 2 sekuntia aikaa valmistautua kohtaamaan luojasi.
joitakin oletuksia-tieteelle
olen tehnyt joitakin yksinkertaistavia oletuksia. Oletin, että ajoituksesi on täydellinen, vaikka et ehkä näe maata. Tämä Myytinmurtajien jakso osoitti, että tämä on hyvin vaikeaa. Hetki liian myöhään, olet jo osunut lattiaan; hetki liian aikaisin, ja saatat lyödä pääsi hissin kattoon ja menettää hyppynopeuttasi.
oletan, että pystyt työntämään tehokkaasti lattialta hypätessäsi, mikä on haastavaa, koska painovoima vetää hissin lattiaa pois sinusta. Jos olet yhtäkkiä vapaassa pudotuksessa, sinun täytyy tarttua käsijohteeseen pitääksesi yhteyttä lattiaan.
olen olettanut, että osut kuilun pohjalla olevaan kiinteään lattiaan, mutta ihmiset ovat selvinneet putoavista hisseistä, koska kuilun alla oleva kaapeli pehmensi törmäystä. (Toiset ovat murskaantuneet, kun Yllä oleva valtava katkennut kaapeli laskeutui hissin katolle.)
ilmanvastuksella ei ole juuri merkitystä-hissi putoaa yli 200 km/h ennen kuin mikään huomattava vastus potkii sisään.
ilma voi kuitenkin pelastaa toisella tavalla. Hissin alapuolella olevaan kuiluun jäänyt ilma voi tarjota lisätyynyn. Entä jos pudotamme hissin taas 7 kerroksesta? Jos akseli olisi täysin suljettu kuin mäntä, hissi putoaisi vain 50cm ennen kuin paineilman ylimääräinen paine tuki sen painoa.
mutta kuilun ja hissin välissä on yleensä rako, jonka ansiosta tyyny tyhjenee. Jos tämä tapahtuu nopeammin kuin hissi pystyy paineistamaan ilmaa, tai jos paine puhaltaa alaovet auki, putoat silti melko nopeasti.
”back-of-the-kirjekuori” -laskelma viittaa siihen, että jotta ilma saataisiin tehokkaasti ansaan, hissin ja (ilmatiiviin) kuilun välisen aukon on oltava ohuempi kuin noin 30-50cm.
Go ahead and jump
in conclusion, don ’ t worry. Nykyaikaisissa hisseissä on monenlaisia turvallisuuden varmistuksia, kuten useita kaapeleita ja sähkömagneettisia jarruja. Mutta jos pahin tapahtuu, noudata Van Halenin neuvoa:voit yhtä hyvin hypätä!
huomioita laskelmistani: törmäysnopeus = hissin nopeus-hyppynopeus. Sitten voimme suhteuttaa nopeudet ekvivalentteihin korkeuksiin käyttäen jotakin newtonilaista mekaniikkaa: nopeus = √(2 × g × korkeus), jossa g on painovoimasta johtuva kiihtyvyys. Korvaa ja ratkaise vastaava korkeus pudota.