鸡蛋从高空坠落能砸死人,为什么猫却摔不死?科学告诉你答案

2018年03月27日
你有没有曾经随手往窗外扔出过东西呢?那你有想过虽然看起来很轻不起眼的东西从高空坠落后杀伤力有多大吗?
关于高空坠物危害他人健康的案例也很多,近日,一个3个月大的女婴被高空抛下的苹果砸中,先后进行2次脑部手术。可见高空坠物的危害有多大了!
那么,为什么看起来很轻不起眼的物品从高空中坠落会有那么大的威力呢?我们一起看看其中的原理。
高空坠物的威力到底有多大?
很多人认为,随手扔出窗外的东西很轻,应该不会砸伤人,但现实是高空坠物的杀伤力大得惊人!
30克的鸡蛋
4楼抛下来会让人起肿包,
8楼抛下来就可以让人头皮破损,
18楼高甩下来就可以砸破头骨,
25楼抛下可使人当场死亡!
10楼高的花盆(1千克)坠楼计算,
花盆落地时动能=294焦耳,
294焦耳是什么概念?
56式步枪杀伤无防护人体的
要求是65焦耳,
5.45毫米小口径步枪子弹
向目标传递能量为228.3焦耳。
再假设,
该花盆落在泥地上砸出一个5厘米深坑,
瞬间冲击力=能量/形变程度
=294焦耳/0.05=5880牛顿,
相当于600公斤重,
这一重量足以压死一个人。
为什么猫和蚂蚁从高空坠落摔不死?
很多人应该都听说过,猫有九条命而且猫从高处掉下来不会被摔死,既然高空坠物的威力这么大,为何猫和蚂蚁高空坠落摔不死呢?这里面有科学依据吗?
蚂蚁这么轻,从高处掉下来会和猫一样吗?假若它们都从飞机上掉下来呢?这就涉及一个终端速度的问题。
名词解释:终端速度(Terminal Velocity)
是指当对物体的抵抗力与其速度同时增大时,物体将稳定在一定的速度上,此时的速度即为终端速度。
物体在空气中做自由落体运动,因空气中有阻力,所以造成加速度减小。
通常来说,物体所受空气阻力可以用kρAV²来计算(V为物体速度),即阻力与速度平方的值成正比例。由此不难推算,物体在进行有空气阻力的自由落体时,速度不会一直增大,而是当阻力等于物体的重力时就会保持匀速下落,此时的速度称为终端速度。
若从高空坠落,的终端速度能达到54m/s194公里/时),而的是27m/s97公里/时),少了一半。
而且猫着陆时也和其他动物不一样,其他动物都是把力量压在骨头上,而猫除了掌垫,四肢伸展后还是加长的避震器,可以把能量完美的散开。
但是过肥的、发育不成熟的、长期家养的猫应该是不行。
澳大利亚的Karl Kruzelniski博士,做过这种备受争议的实验,他在纽约的不同楼层(最高32层)扔出去过150只猫(全部是5个月以上的),其中10%挂了。
结果表明高度越高越安全,若高于7层则基本没有问题。
他认为是高度升高后,猫会有更多的时间去调整姿态,如果猫可以完成四肢伸展的动作,则基本不会有事,因为猫的四爪伸展后会立刻达到极限坠速,且当猫的四爪着陆后,会将能量吸收并利用尾巴做出一个漂亮的侧滚动作。
不过,猫如果真的摔下来只是理论上不死,但是摔伤是肯定的。不过,大家千万不要拿喵星人去做实验啊!
蚂蚁在这种作用力下,就会毫发无伤地降落到地面,不会摔死。
假如蚂蚁落地时已经死了,死因可能是:由于蚂蚁太轻,从高空飘下来的时间太久(高空有两个特点:一是气温低,二是氧气稀薄),可能是冻死的,也可能是憋死的。
如何避免高空坠物伤及自身及他人?
高空坠物危险很大,为避免高空坠物伤及自身及他人,我们应做到以下几点:
一是养成良好的生活习惯,从自身做起,更要教育、制止他人不高空抛物。
二是在看到高空中有摇摇欲坠的物体时,要及时向消防等相关部门反映,立即处置、消除安全隐患。
三是定期检查自家窗户、空调支架等是否牢固,如有松动应及时加固。
四是及时清理阳台、窗台上容易被风吹掉的物品,如花盆、晾衣架等,避免因天气等外因发生高空坠物。
五是大风天外出时,不要紧贴墙面老化的大楼、不要在摆有杂物及有悬挂物的居民楼以及广告牌下行走或逗留,以免发生意外。
六是在进行高空维修、清洗外墙面等高空作业时,要做好防护措施,防止物品不慎坠落伤人。
作者:李乔圣
本文来源:科普中国
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