Ceci est un article de I’ve Always Wondered, une série où les lecteurs envoient des questions auxquelles ils aimeraient qu’un expert réponde. Envoyez votre question à [email protected]
Si vous êtes dans un ascenseur qui tombe, pouvez-vous vraiment vous sauver en sautant du sol à la dernière seconde? – Rosanna, Perth
C’est un scénario cauchemardesque – l’ascenseur vous scelle à l’intérieur, s’élève sur plusieurs étages, s’arrête, puis ENCLENCHE! Le câble effiloché tombe en panne et vous dégringolez. Pouvez-vous vous sauver en sautant au bon moment?
Tomber n’est pas un problème, quand je tombe, je suis en paix.
C’est seulement quand je touche le sol que ça cause tout le chagrin
(Florence + La Machine)
Dans cette situation difficile, le point clé à réaliser est qu’avec l’ascenseur, vous tombez également. Lorsque le plancher de l’ascenseur fait un arrêt soudain en heurtant la base de la cage d’ascenseur, vous aussi ferez un arrêt soudain.
Si vous sautez, cela vous aidera-t-il? Attachons une caméra à l’ascenseur, pour qu’elle tombe avec vous, et regardons les derniers moments cruciaux au ralenti.
Vous sautez au bon moment et vous décollez au moment où l’ascenseur touche le sol. En ce moment, vous vous déplacez (vers notre caméra) vers le haut avec ce que nous appellerons votre vitesse de saut. À ce moment crucial, juste avant qu’il ne touche le sol, l’ascenseur tombe avec une certaine vitesse d’ascenseur.
À cause de votre saut, vous tombez plus lentement que l’ascenseur. La vitesse à laquelle vous frappez le plancher de l’ascenseur (soudainement arrêté) est la vitesse de l’ascenseur moins votre vitesse de saut.
Cela dépend de la distance à laquelle vous tombez
En équivalent, nous pouvons penser en termes de hauteur: à quelle hauteur était l’ascenseur quand il est tombé, et à quelle hauteur pouvez-vous sauter?
Soyons optimistes, et disons que vous êtes un joueur NBA avec un saut vertical de 70cm. Nous allons parcourir quelques scénarios (plus d’informations sur la façon dont j’ai fait les calculs sont présentées en note de bas de page).
Chute d’un étage (3m): chronométré à droite, vous frappez le sol comme si vous tombiez de 80cm. Dépoussiérez-vous; tout ira bien. Vous n’aurez cependant que 0,8 seconde pour réagir, alors soyez prêt !
Chute de trois étages (9m): vous frappez le sol comme si vous étiez tombé à 4,7 m. Votre situation est passée de probablement morte à vivante mais blessée. Attendez-vous à une jambe cassée ou deux, mais vous vivrez.
(Certains ont suggéré de s’allonger dans l’ascenseur, car il répartira la force d’impact sur tout votre corps. C’est une idée terrible – protégez votre cerveau! Une partie de votre corps doit absorber l’impact, mais les blessures à la tête sont la principale cause de décès en cas de chute. Laissez vos jambes en prendre le coup.)
Chute de cinq étages (15m): vous frappez le sol comme si vous étiez tombé à 9 mètres, ce qui fait la différence entre probablement mort et probablement vivant. C’est le cas crucial, la différence entre la vie et la mort. Vous aurez 1,7 seconde pour réagir. Bonne chance.
Chute de sept étages (21m): c’est comme si vous étiez tombé à 14m. Désolé, mais vous avez probablement environ 2 secondes pour vous préparer à rencontrer votre créateur.
Quelques hypothèses – pour la science
J’ai formulé des hypothèses simplificatrices. J’ai supposé que votre timing était parfait, bien qu’il soit probablement incapable de voir le sol. Cet épisode de Mythbusters a montré que c’est très difficile. Un instant trop tard, vous avez déjà touché le sol; un instant trop tôt, et vous pourriez vous cogner la tête au plafond de l’ascenseur et perdre votre vitesse de saut.
Je suppose que vous êtes capable de pousser efficacement le sol lorsque vous sautez, ce qui est difficile car la gravité éloigne le sol de l’ascenseur de vous. Si vous êtes soudainement en chute libre, vous devrez saisir une main courante pour rester en contact avec le sol.
J’ai supposé que vous avez heurté un plancher solide au bas de l’arbre, mais des gens ont survécu à la chute des ascenseurs à cause du câble en dessous qui s’enroulait dans l’arbre, ramollissant l’impact. (D’autres ont été écrasés lorsque l’énorme câble cassé ci-dessus a atterri sur le dessus de l’ascenseur.)
La résistance de l’air fait peu de différence – l’ascenseur tombera à plus de 200 km / h avant qu’une traînée notable ne se déclenche.
Cependant, l’air peut vous sauver d’une autre manière. L’air emprisonné dans le puits sous l’ascenseur peut fournir un coussin supplémentaire. Supposons que nous laissions tomber l’ascenseur de 7 étages à nouveau. Si l’arbre était parfaitement étanche comme un piston, l’élévateur ne tomberait que de 50 cm avant que la pression supplémentaire de l’air comprimé ne supporte son poids.
Mais il y a généralement un espace entre l’arbre et l’ascenseur, ce qui permet au coussin de se dégonfler. Si cela se produit plus rapidement que l’ascenseur ne peut pressuriser l’air, ou si la pression souffle les portes inférieures ouvertes, vous tomberez quand même assez rapidement.
Un calcul de « retour de l’enveloppe » suggère que, pour piéger efficacement l’air, l’espace entre l’élévateur et l’arbre (étanche à l’air) doit être plus mince qu’environ 30 à 50 cm.
Allez-y et sautez
En conclusion, ne vous inquiétez pas. Les ascenseurs modernes disposent d’une grande variété de sauvegardes de sécurité, telles que plusieurs câbles et freins électromagnétiques. Mais si le pire devait arriver, suivez le conseil de Van Halen : autant sauter !
Notes sur mes calculs: Vitesse d’impact = vitesse d’ascenseur – vitesse de saut. Ensuite, nous pouvons relier des vitesses à des hauteurs équivalentes, en utilisant une mécanique newtonienne: vitesse = √ (2 × g × hauteur), où g est l’accélération due à la gravité. Remplacez et résolvez pour une hauteur de chute équivalente.