Questo è un articolo di I’ve Always Wondered, una serie in cui i lettori inviano domande a cui vorrebbero che un esperto rispondesse. Invia la tua domanda a [email protected]
Se sei in un ascensore che cade, puoi davvero salvarti saltando dal pavimento all’ultimo secondo? – Rosanna, Perth
È uno scenario da incubo: l’ascensore ti sigilla all’interno, sale di diversi piani, si ferma e poi SCATTA! Il cavo sfilacciato si guasta e tu precipiti. Si può salvare se stessi saltando al momento giusto?
Cadere non è un problema, quando sto cadendo sono in pace.
È solo quando colpisco la terra che causa tutto il dolore
(Florence + The Machine)
In questa situazione, il punto chiave per rendersi conto è che insieme con l’ascensore, si sta anche cadendo. Quando il pavimento dell’ascensore fa un arresto improvviso a causa di colpire la base dell’albero di sollevamento, anche tu farai un arresto improvviso.
Se salti, ti aiuterà? Colleghiamo una telecamera all’ascensore, in modo che cada con te, e guardiamo i momenti finali cruciali al rallentatore.
Salti al momento giusto e ti sollevi proprio mentre l’ascensore colpisce il pavimento. In questo momento, si sta (alla nostra macchina fotografica) in movimento verso l’alto con quello che chiameremo la velocità di salto. In questo momento cruciale, poco prima che colpisca il suolo, l’ascensore sta cadendo con una certa velocità dell’ascensore.
A causa del tuo salto, stai cadendo più lentamente dell’ascensore. La velocità con cui si colpisce il pavimento dell’ascensore (improvvisamente fermato) è la velocità dell’ascensore meno la velocità di salto.
Dipende da quanto si cade
Come equivalente, possiamo pensare in termini di altezza: quanto era alto l’ascensore quando è caduto, e quanto in alto si può saltare?
Siamo ottimisti e diciamo che sei un giocatore NBA con un salto verticale di 70cm. Correremo attraverso alcuni scenari (ulteriori informazioni su come ho fatto i calcoli è mostrato come una nota a piè di pagina).
Caduta di un piano (3m): cronometrato a destra, colpisci il terreno come se fossi caduto da 80cm. Datti una spolverata, starai bene. Avrete solo 0,8 secondi per reagire, tuttavia, in modo da essere preparati!
Caduta di tre piani (9m): colpisci il terreno come se cadessi 4,7 m. La tua situazione viene aggiornata da possibilmente morta a viva ma ferita. Aspettatevi una gamba rotta o due, ma vivrete.
(Alcuni hanno suggerito di sdraiarsi nell’ascensore, perché distribuirà la forza dell’impatto su tutto il corpo. Questa è una pessima idea: proteggi il tuo cervello! Una parte del tuo corpo deve assorbire l’impatto, ma la lesione alla testa è la causa primaria di morte nelle cadute. Lascia che le tue gambe prendano il colpo.)
Caduta di cinque piani (15m): si colpisce il terreno come se si cadesse di 9 metri, che è la differenza tra probabilmente morto e probabilmente vivo. Questo è il caso cruciale, la differenza tra la vita e la morte. Avrai 1,7 secondi per reagire. Fortuna.
Caduta di sette piani (21m): è come se fossi caduto 14m. Scusa, ma probabilmente hai circa 2 secondi per prepararti a incontrare il tuo creatore.
Alcune ipotesi – per la scienza
Ho fatto alcune ipotesi semplificanti. Presumo che il tuo tempismo sia perfetto, nonostante probabilmente non sia in grado di vedere il terreno. Questo episodio di Mythbusters ha dimostrato che questo è molto difficile. Un momento troppo tardi, hai già colpito il pavimento; un momento troppo presto, e si potrebbe colpire la testa sul soffitto dell’ascensore e perdere la velocità di salto.
Presumo che tu sia in grado di spingere efficacemente dal pavimento mentre salti, il che è impegnativo perché la gravità sta tirando il pavimento dell’ascensore lontano da te. Se sei improvvisamente in caduta libera, dovrai afferrare un corrimano per mantenere il contatto con il pavimento.
Ho assunto che si colpisce un pavimento solido nella parte inferiore dell’albero, ma le persone sono sopravvissute cadere ascensori a causa del cavo sotto avvolgimento nell’albero, ammorbidendo l’impatto. (Altri sono stati schiacciati quando l’enorme cavo rotto sopra atterrato sulla parte superiore dell’ascensore.)
La resistenza dell’aria fa poca differenza : l’ascensore cadrà a oltre 200 km/h prima che si verifichi una resistenza notevole.
Tuttavia, air può salvarti in un altro modo. L’aria intrappolata nell’albero sotto l’ascensore può fornire un cuscino aggiuntivo. Supponiamo di far cadere di nuovo l’ascensore da 7 piani. Se l’albero fosse perfettamente sigillato come un pistone, l’ascensore scenderebbe solo di 50 cm prima che la pressione extra dell’aria compressa ne sostenesse il peso.
Ma di solito c’è uno spazio tra l’albero e l’ascensore, che consente al cuscino di sgonfiarsi. Se questo accade più velocemente di quanto l’ascensore possa pressurizzare l’aria, o se la pressione soffia le porte inferiori aperte, allora cadrai comunque piuttosto rapidamente.
Un calcolo “back-of-the-envelope” suggerisce che, per intrappolare efficacemente l’aria, lo spazio tra l’ascensore e l’albero (a tenuta d’aria) deve essere più sottile di circa 30-50 cm.
Vai avanti e salta
In conclusione, non preoccuparti. Gli ascensori moderni hanno un’ampia varietà di backup di sicurezza, come cavi multipli e freni elettromagnetici. Ma se dovesse accadere il peggio, segui il consiglio di Van Halen: tanto vale saltare!
Note sui miei calcoli: Impact speed = elevator speed-jump speed. Quindi, possiamo mettere in relazione le velocità con altezze equivalenti, usando alcune meccaniche newtoniane: velocità = √(2 × g × altezza), dove g è l’accelerazione dovuta alla gravità. Sostituire e risolvere per altezza equivalente di caduta.