Главная » Автомобоиль В Городе

Скорость Свободного Падения Человека В Км Ч



скорость свободного падения человека в км ч

14-го октября австрийский скайдайвер Феликс Баумгартнер (Felix Baumgartner) поставил мировой рекорд высоты свободного падения, совершив прыжок с высоты 39045 м, побив тем самым мировой рекорд 52-летней давности, установленный американским военным летчиком Джо Киттингером (Joe Kittinger), который 16 августа 1960 года выпрыгнул из капсулы стратостата на высоте 31,3 км.

Помимо обновления рекорда по высоте свободного падения Баумгартнер также обновил рекорд по максимальной скорости свободного падения, официально став первым в истории человеком, который преодолел скорость звука не используя летательных аппаратов или двигателей, достигнув отметки 1342,8 км/ч (1,24 Маха).

Данный проект, реализованный при поддержке Red Bull, организован не только для установки рекордов как таковых. Основной целью Red Bull Stratos является сбор научных данных о том, что происходит с телом человека, подвергшегося нагрузкам при преодолении звукового барьера. В будущем полученные сведения могут быть применены при создании систем аварийной эвакуации из сверхзвуковых самолетов.

Запуск для совершения рекордного прыжка приходилось несколько раз переносить из-за неблагоприятных погодных условий. Кроме того, во время подъема парашютист испытывал трудности с обогревом забрала, из-за чего несколько раз намеревался отменять прыжок. Также преждевременное срабатывание стабилизирующего парашюта не позволило побить рекорд по продолжительности свободного падения (этот показатель так и остался в активе Киттингера — 4:36). Предполагалось, что свободное падение (до раскрытия парашюта) продлится около 5 минут, но оно закончилось через 4:22 после прыжка, а общее время прыжка (до контакта с землей) около 10 минут.

Во время пресс-конференции, состоявшейся после приземления, Баумгартнер рассказал, что перед шагом в бездну я вдруг осознал, каким крохотным являюсь на самом деле. Там, наверху, уже не хотелось бить какие-либо рекорды или собирать научные данные. Единственным желанием осталось желание живым вернуться на Землю .

Парашютист достиг в полете скорости звука

Феликс Баумгартнер. Фото: redbullstratos.com

Австрийский парашютист Феликс Баумгартнер прыгнул из стратосферы. Он стал первым человеком, который достиг скорости звука во время прыжка без помощи специального транспортного средства.

43-летний Баумгартнер установил сразу несколько мировых рекордов: по максимальной высоте прыжка с парашютом, продолжительности полета в свободном падении и максимальной скорости падения. Феликс Баумгартнер поднялся на высоту 39 километров, а затем прыгнул на землю из стратосферы, достигнув в полете скорости звука.

Через 40 секунд скорость его свободного падения составила 1173 километра в час. Он открыл парашют при приближении к земле и совершил мягкую посадку в пустыне, сразу встав на ноги. За прыжком Феликса наблюдали его родные и близкие. Отметим, что неделю назад австрийскому скайдайверу пришлось перенести свой прыжок из-за ветра. 14 октября спортсмен-экстремал поднялся на стратостате над Розвеллом (США, штат Нью-Мексико). От смертельных опасностей, переохлаждения и перепадов давления скайдайвера защищал специальный скафандр.

Видеотрансляция прыжка шла в прямом эфире. Ее смотрели почти восемь миллионов человек. Пользователи шутили, что Баумгартнер взлетел выше геостационарных спутников. Правда, организаторы установили 20-секундную задержку трансляции на случай трагического исхода. Однако все завершилось триумфом жизни над смертью.

В июле этого года Бесстрашный Феликс совершил прыжок из стратосферы с высоты 29 километров. Во время свободного падения он достиг скорости 862 километров в час и благополучно приземлился близ Розвелла.

Очень долго рекорд прыжка с самой большой высоты принадлежал пилоту ВВС США Джозефу Киттингеру. Он был установлен в 1960 году и составлял 31 333 метра. Все более поздние попытки превзойти это достижение заканчивались гибелью смельчаков. Сегодня 84-летний Киттингер входит в команду Баумгартнера, именно он был с ним на радиосвязи в течение эксперимента.

    По этой теме
  • Парашютист совершил прыжок из стратосферы
  • Каскадер пролетел 10 000 м без парашюта
  • Каскадер пролетел 730 метров без парашюта
    Культовая запрещенная игра
Стоит отметить, что во время прыжка австрийца поджидало несколько смертельных опасностей. Во-первых, в случае разгерметизации скафандра у него могла в буквальном смысле закипеть кровь. Вторая опасность заключается в том, что первые 30 секунд падения парашютист практически не испытывал сопротивления воздуха, из-за чего ему было тяжело зафиксировать положение своего тела. Если бы при вхождении в плотные слои атмосферы Баумгарнтер крутился вокруг своей оси, он совершенно точно потерял бы сознание и не смог бы раскрыть парашют.

Вдобавок ученым пока неизвестно, как реагирует тело человека на преодоление сверхзвукового барьера. Баумгартнер надеется, что сведения, которые его команда соберет во время прыжка, помогут продвижению науки. Бывший военный парашютист Баумгартнер совершил более 2500 прыжков с самолетов и вертолетов, а также с небоскребов и памятников, в том числе со 101-этажной башни Taipei 101 на Тайване. После 25 лет экстрима Феликс пообещал, что этот трюк стал для него последним.

Физик, сотрудник физфака МГУ

Не совсем. Правильное утверждение должно звучать так: правда, что при падении с 47-го этажа человек набирает такую же скорость, как и при падении с 1 000, 10 000, 100 000 метров и т.д.

А теперь обо всем по порядку.

Итак, на падающее тело действует сила притяжения Земли и ускорение тела в следствие действия только этой силы равно ускорению свободного падения g. Но существует также сопротивление воздуха или сила вязкого трения газа (воздуха в нашем случае). Последняя сила пропорциональна скорости тела (или ее квадрату для больших скоростей), а значит для больших скоростей ей уже нельзя пренебречь. И так как сопротивление возрастает с ростом скорости, то ясно, что существует какая-то предельная скорость при которой сила трения уравновесит силу тяжести. А в этом случае, как мы знаем из первого закона Ньютона, тело будет двигаться равномерно и прямолинейно, то есть эта предельная скорость уже не изменится до самогó момента приземления.

Конечно на силу сопротивления воздуха влияет и парусность падающего тела, но это уже явление следующего порядка.

Для парашютиста, летящего плашмя, предельная скорость — 190 км/ч или 53 м/с. Давайте теперь сравним ее со скоростями приземления при падении с указанных в вопросе высот без учета сопротивления воздуха.

Кажется Илья забыл школьную физику:)

Найти конечную скорость падения в нашем случае очень просто. По закону сохранения энергии, кинетическая энергия равна потенциальной:

mv^2/2 = mgh,

где m — это масса тела (она сокращается и не важна), v — искомая скорость, h — высота падения. Отсюда сразу получаем выражение для скорости v:

v = sqrt(2gh),

где sqrt — квадратный корень.

Значит при падении с 5-го этажа (15 метров) конечная скорость равна примерно 17 м/c. А для 1000 м ответ — 141 м/c. Сравнивая их с предельной скорость падения, мы видим, что в первом случае скорость меньше, а во втором — больше. Это значит, что для 15 метров можно не делать поправки на вязкое трение и считать, что конечная скорость примерно такая и есть — 17 м/c. А при падении с 1000 метров, уже нельзя не учитывать сопротивление воздуха, и скорость приземления в этом случае будет равна предельной скорости — 53 м/c.

Так что ответ на ваш вопрос — нет, не правда. Но давайте теперь, ради интереса, оценим, начиная с какого значения высоты, конечная скорость перестает меняться. Для этого из самой первой формулы надо выразить h и подставить в нее значение предельной скорости:

h = v^2/(2g).

Получаем примерно 140 метров, а это и есть 47-ой этаж из начала моего ответа.

Напоминаю, что это примерная оценка и только для случая падения человека плашмя. Для падения #34 солдатиком#34 предельная скорость порядка 240 км/ч. Вы можете проделать все те же вычисления для этого случая.

Предельная скорость падения

Согласно законам механики Ньютона. тело, находящееся в состоянии свободного падения, должно двигаться равноускоренно, поскольку на него действует ничем не уравновешенная сила земного притяжения. При падении тела в земной атмосфере (или любой другой газообразной или жидкой среде) мы, однако, наблюдаем иную картину, поскольку на сцену выходит еще одна сила. Падая, тело должно раздвигать собой молекулы воздуха, которые противодействуют этому, в результате чего начинает действовать сила аэродинамического сопротивления или вязкого торможения. Чем выше скорость падения, тем сильнее сопротивление. И, когда направленная вверх сила вязкого торможения сравнивается по величине с направленной вниз гравитационной силой, их равнодействующая становится равной нулю, и тело переходит из состояния ускоренного падения в состояние равномерного падения. Скорость такого равномерного падения называется предельной скоростью падения тела в среде.

Модуль предельной скорости падения зависит от аэродинамических или гидродинамических свойств тела, то есть, от степени его обтекаемости. В самом простом случае идеально обтекаемого тела вокруг него не образуется никаких дополнительных завихрений, препятствующих падению, — так называемых турбулентностей — и мы наблюдаем ламинарный поток. В ламинарном потоке сила сопротивления вязкой среды возрастает прямо пропорционально скорости тела. Вокруг мелких дождевых капель в воздухе, например, образуется классический ламинарный поток. При этом предельная скорость падения таких капель будет весьма мала — около 5 км/ч, что соответствует скорости прогулочного шага. Вот почему моросящий дождь порой кажется зависшим в воздухе. Еще меньшую предельную скорость имели масляные капли, использованные в опыте Милликена .

При движении в вязкой среде более крупных объектов, однако, начинают преобладать иные эффекты и закономерности. При достижении дождевыми каплями диаметра всего лишь в десятые доли миллиметра вокруг них начинают образовываться так называемые завихрения в результате срыва потока. Вы их, возможно, наблюдали весьма наглядно: когда машина осенью едет по дороге, засыпанной опавшей листвой, сухие листья не просто разметаются по сторонам от машины, но начинают кружиться в подобии вальса. Описываемые ими круги в точности повторяют линии вихрей фон Кармана. получивших свое название в честь инженера-физика венгерского происхождения Теодора фон Кармана (Theodore von Ká rmá n, 1881–1963), который, эмигрировав в США и работая в Калифорнийском технологическом институте, стал одним из основоположников современной прикладной аэродинамики. Этими турбулентными вихрями обычно и обусловлено торможение — именно они вносят основной вклад в то, что машина или самолет, разогнавшись до определенной скорости, сталкиваются с резко возросшим сопротивлением воздуха и дальше ускоряться не в состоянии. Если вам доводилось на большой скорости разъезжаться на своем легковом автомобиле с тяжелым и быстрым встречным фургоном и машину начинало водить из стороны в сторону, знайте: вы попали в вихрь фон Кармана и познакомились с ним не понаслышке.

При свободном падении крупных тел в атмосфере завихрения начинаются практически сразу, и предельная скорость падения достигается очень быстро. Для парашютистов, например, предельная скорость составляет от 190 км/ч при максимальном сопротивлении воздуха, когда они падают плашмя, раскинув руки, до 240 км/ч при нырянии рыбкой или солдатиком .

Комментарии (2)

какая скорость при падении человека в воздухе??

Остальные ответы

wowua wolua Гуру (2532) 5 лет назад

Если мне память не изменяет, то всё к физике сводится: E= mc. Где-то так.

Слава Петров Мудрец (19739) 5 лет назад

не учитывая сопротивления воздуха, любые тела падают с ускорением свободного падения g = 9,8 м/с^2. Сила сопротивления (трения) воздуха F_cопр = m *g - m * a, где а - ускорение падения тела, m - масса тела

Сила сопротивления определяется по формуле Ньютона

F_сопр = B * v^2,

где В - некоторый коэффициент, для каждого тела (зависит от формы, материала, качества поверхности - гладкаяч, шероховатая). погодных условий (давления и влажности). от массы не зависит. Она применима только при скоростях до 60-100 м/с - и то с большими оговорками (опять же от условий сильно зависит).

Более точно можно определить по формуле:

F_сопр = Bn * v^n,

где Bn - в принципе тот же коэффициент B, но он зависит от скорости, как и показатель степени n (n=2(приближенно) при скорости тела в атмосфере меньше М/2 и и больше 2..3М, при этих параметрах Bn практически постоянная величина).

Здесь М - число Маха - если просто - равное скорости звука в воздухе - 315 м/с.

зная ускорение падения тела, вычисленное с учетом силы сопротивления воздуха и закона всемирного тяготения, а также зная расстояние, начальную скорость, промежуток времени, можно вычислить скорость тела в конечной точке.

tп - время падения

vп - скорость падения

v - конечная (текущая) скорость

v0 - начальная скорость

h - высота

s - конечное (текущее) расстояние

s0 - начальное расстояние

Источники: http://www.3dnews.ru/636603, http://www.dni.ru/society//10/14/241767.html, http://thequestion.ru/questions/20831/pravda-li-chto-pri-padenii-s-5-etazha-chelovek-naberet-takuyu-zhe-skorost-chto-i-pri-padenii-s-vysoty-1000-metrov, http://elementy.ru/trefil/21215, http://otvet.mail.ru/question/44173112






Комментарии: 6

  • 12.10.18, 10:01
    Андрей
    Перезвоните мне пожалуйста 8(495) 248-01-88 Андрей
  • 22.10.18, 18:22
    Виктор
    Перезвоните мне пожалуйста 8 (495) 646-70-38 Виктор
  • 01.11.18, 05:55
    Евгения
    Перезвоните пожалуйста по телефону +7 (495) 248-01-88 Евгения
  • 14.11.18, 15:42
    Виктор
    Перезвоните мне пожалуйста 8(499)322-46-85 Виктор
  • 17.11.18, 17:39
    Виктор
    Перезвоните мне пожалуйста 8(911)994-83-34 Виктор
  • 18.11.18, 01:33
    Виктор
    Перезвоните мне пожалуйста 8(911)151-77-78 Виктор

Поделитесь своим мнением