從摩天大樓上掉下來的硬幣真的會死人嗎?
美國物理學教授路易斯·布魯姆菲爾德(Louis Bloomfield)做過實驗,證明硬幣從天而降並沒有那麽可怕。但我個人的看法是,會殺人,但只會是小概率事件。& amp#8205;
?硬幣在什麽情況下可以殺人?
我為什麽持這種觀點?這是因為硬盤雖小,但摔得快,砸到人體要害部位,比如太
從摩天大樓上掉下來的硬幣真的會死人嗎?
美國物理學教授路易斯·布魯姆菲爾德(Louis Bloomfield)做過實驗,證明硬幣從天而降並沒有那麽可怕。但我個人的看法是,會殺人,但只會是小概率事件。& amp#8205;
?硬幣在什麽情況下可以殺人?
我為什麽持這種觀點?這是因為硬盤雖小,但摔得快,砸到人體要害部位,比如太陽穴,還是能致人死亡的。或者當被撞者有生理缺陷時,也可能發生致命事件。
太陽穴在耳廓前面,額頭兩側,外眼角延長線上方。太陽穴在中醫經絡研究中被稱為“經絡外的怪穴”,也是最早被各種武術拳譜列為重點部位的“死穴”之壹。少林拳中記載,壹旦點中太陽穴,“輕則昏厥,重則致命”。現代醫學證明,撞擊太陽穴會致人死亡或引起腦震蕩,使人失去知覺。
太陽穴的位置是幾個頭骨的交界處,稱為翼點,容易骨折。同時,在翼點處的顱骨內有腦膜中動脈的前支。翼點處顱骨壹旦骨折,很容易導致動脈破裂,形成顱內血腫而死亡。
當然,妳可能還會懷疑我的觀點,但是妳相信冰雹會死人嗎?妳相信向人扔豌豆會死人嗎?當然,這是有可能發生的。這顆豌豆不偏不倚地擊中了受害者的太陽穴,受害者當場死亡。妳相信壹拳能打死人嗎?當然,這是有可能發生的,例如,受害者頭部受傷。比如壹顆子彈打中壹個人,妳覺得壹定會致命嗎?答案是否定的,子彈也必須擊中人的要害部位才能致人死亡。
妳死不了的觀點是什麽?
空氣阻力的作用,硬幣下落速度有限,不可能致命。當然,物理學家關於空氣阻力的觀點是正確的。比如步槍子彈的有效射程是1500m,最大射程是2400m。但當超過有效範圍後,受到空氣阻力、風速、自重的影響,傷害自然會減弱。
硬幣落下會有多大阻力?
以人民幣壹元硬幣為例。硬幣的形狀是圓柱體,但卻是高度只有2mm的圓柱體。當它從高處落下時,如果沒有空氣阻力,它會有不同的軌跡。第壹種是硬幣的邊緣垂直向下掉落;第二種是硬幣的正、負、向下、垂直向下;前者遇到的阻力很小,後者遇到的阻力很大。
真實的情況是,硬幣落下時,會在風阻的作用下在空中滾動。那麽從摩天大樓上掉下來的硬幣在路底會遇到多大的阻力,路底的速度會有多快?
高速時的空氣阻力公式如下:
其中ρ是空氣的密度;C d是阻力系數,非常依賴於物體的形狀;a是物體的橫截面積,v是物體相對於空氣的速度。
我們還是參考實驗中的計算條件:
以1元硬幣為例:質量約6.3g,直徑D約25mm,厚度H約2mm。通常溫度和壓力下的空氣密度ρ是1.2 kg/ m 3,所以我們假設它是常數。硬幣水平下落時阻力系數Cd為1.15,硬幣垂直下落時沒有確切數據可查詢,但也在1左右。代入這些具體值,我們可以計算出硬幣水平和垂直下落時的閉合速度,作為其最小值和最大值,得到結果:
也就是說,無論硬幣下落多高,最終速度都不會超過45.4 m/s,真實情況下,硬幣下落時會在空中滾動,所以可以認為真實情況下硬幣的閉合速度介於上述兩種情況之間。
美國最新研究證實,上述實驗不成立。
美國科學家通過實驗證明,壹枚硬幣從天上掉下來不會死人。
在研究中,弗吉尼亞大學的物理學家路易斯·布魯姆菲爾德(Louis bloomfield)用風洞模擬了壹枚從天而降的壹分錢硬幣,發現硬幣的沖擊力非常小。形象地說,它像壹片葉子,而不是魚雷。研究結果表明,空氣阻力和硬幣的形狀阻止了它成為致命武器。硬幣的平面增加了空氣阻力。如果從50英尺(約15米)的高度墜落,自由落體速度僅為每小時25英裏(約每小時40公裏),被擊中的人不會感到任何疼痛。如果沒有空氣,壹便士硬幣的速度可以達到每小時208英裏(約每小時334公裏),足以造成重傷,但仍然無法刺穿頭骨。
但是,如果把硬幣換成圓珠筆,情況就不壹樣了。布盧姆菲爾德指出,如果圓珠筆以某種方式從高樓上掉下來,很容易致人死亡。如果妳側著身子掉下去,樓底下的人就安全了。如果像箭壹樣落下,速度可達200英裏每小時(約321公裏每小時),足以刺穿人行道和木板。他說:“妳肯定不想被天上掉下來的圓珠筆砸到。”
布魯姆菲爾德的實驗證明了伽利略的自由落體定律。物體的下落速度不是由它的質量決定的,而是由它的形狀和阻力決定的。早在16世紀,伽利略就指出,在真空環境中,不同重量的物體以相同的速度下落。
高空拋物的另壹組實驗
這個真實危險的目的是告訴我們高空拋物體不危險?很明顯,我沒那麽說。再來看重慶大學做的另壹組實驗,只是實驗中的物品由硬幣變成了雞蛋。
高空落體實驗
實驗設備:天平、卷尺、碰撞過程瞬態數字測量系統、玻璃罐、塑料盆、23個雞蛋(重量在60-80克之間)和兩個厚度約為0.5厘米的平板。
實驗地點:重慶大學物理學院。
實驗人員:機械熱學實驗室主任、高級工程師吳世春先生,重慶大學物理學院應用物理專業大四學生楊旭和輕舞。
高空拋物實驗非常危險。海拔越高,目標越小,不容易成功。為了安全起見,我們放棄了高樓實驗,選擇了8米和11米的高度。然後去實驗室做碰撞實驗。)
實驗過程:
昨天早上11: 30,我們在實驗室稱了23個雞蛋,記下了它們的重量。然後我選擇了物理實驗樓的壹個角落,設置了警戒線。鎖好地上的玻璃罐、盤子、塑料盆,讓雞蛋從不同高度自由下落,觀察被砸的物體。(選擇這些物品作為目標是因為它們又硬又脆。)
8米高:
在我們用卷尺測量了二層半-8米高後,楊旭和輕舞站在上面,準備讓雞蛋自由下落。吳老師在他們垂直的地方放了壹個直徑約50厘米的塑料盆。“雞蛋重65.75克!”楊旭放蛋前壹定要稱好重量,以便記錄。
“3,2,1,發布!”眨眼間,楊旭松開了雞蛋。“啪!”雞蛋不壹會兒就落地了,發出壹聲悶響。可惜第壹個雞蛋偏離了目標,砸到了地上,蛋液濺到了周圍兩三米遠的地方。因為在8米的高度,下面的目標已經變得和指甲蓋壹樣小了。雞蛋連續兩次沒有擊中目標。
“再來!雞蛋重70.35克!”楊旭報完蛋的重量後。“哎!”隨著壹聲大叫,雞蛋終於擊中了目標。這壹次,蛋液沒有直接打在地上濺出很遠,目標也沒有出現任何裂痕。
記錄完數據後,我們用壹塊厚約0.5厘米、直徑35厘米的陶瓷板代替了盆子,將盤子扣在地上。因為盤子目標面積太小,我打了兩次都沒打中。
“3,2,1,發布!”楊旭從8米高的地方扔下第六個雞蛋時,終於聽到“啪”的壹聲脆響,砸到了盤子中央。經檢查,盤子也完好無損,沒有任何裂痕,盤子周圍都是蛋液。
我們總是用兩個雞蛋撞盤子,分別重67.74克和71.04克。當我們用壹個直徑約15 cm,高約20 cm的玻璃罐做實驗時,由於目標太小,打不到雞蛋。
11米高:
然後,我們將實驗高度升高到實驗樓四樓,用卷尺測量實驗高度為11米。隨著身高的增加,擊球的難度越來越大。連續打了三四個雞蛋,找到了感覺,終於打中了。
“69.32克!”楊旭報告了雞蛋的重量。當雞蛋砸到倒扣的塑料盆上時,盆還是沒有裂。“73.14克!”當雞蛋撞上倒置的陶瓷盤時,蛋液最遠飛濺可達周圍4米,但盤子沒有裂開。
“板的壁很厚,四邊可以幫助它共同受力。蛋殼硬度不如盤子,所以不裂。”吳老師分析道。
室外實驗結束後,為了得到更準確的數據,我們轉到實驗室,用碰撞過程瞬態數字測量系統進行改造(采用這個系統是因為可以模擬碰撞過程中的瞬時沖擊力實驗)。
實驗結果:
壹些數據可以從實驗室的實驗結果中獲得。砸雞蛋時,受力面積約為1 cm2,受力時間約為5毫秒。然後,在8米的高度,壹個重67.74克的雞蛋垂直落下,砸向盤子的力量約為180牛,34公斤;在11米的高度,73.14克雞蛋落下,盤子承受的力是215牛,44公斤。
雞蛋從這幾層掉下來有多厲害?
同樣,用70多克的雞蛋,吳老師和同學們測量了從4樓、8樓、18樓、25樓的高度落下的力。
從四樓墜落:力約為216 N/cm2,44 kg,相當於壹個7歲男孩的體重。
從8樓墜落:約304 N/cm2,62 kg,相當於壹個10歲男孩的體重。
從18樓墜落:約456 N/cm2,93 kg,相當於壹個14歲男孩的體重。
從25樓墜落:約536 N/cm2,約109斤,受力面積只有1 cm2,相當於壹個成年女性的體重。
“這個數據只是保守計算,實際數據肯定大於這個力。”吳老師說,不僅測得的數據是保守值,而且在高空拋物體時,拋出去的物體往往會有相加的力量。
向高樓扔雞蛋會打碎人的頭骨嗎?
壹般來說,正常成人顱骨的硬度是很大的,厚度約為0.95~1.2 cm,能承受的極限是200 ~500 kg。超過280公斤的靜態重量可能會導致骨折。
吳老師說,這些數據只是理論數據。看了這些數據,妳可能覺得從25樓扔雞蛋不會打碎人的頭骨,但是妳也要考慮到每個人自身的差異和扔的力度。
骨科醫生還表示,除了每個人顱骨的個體差異,即使同壹個人因缺鈣而患骨質疏松癥,硬度系數也會降低。所以顱骨能承受多大力量的問題要看情況,可變範圍也比較大。雖然從20樓扔雞蛋理論上沒有達到顱骨骨折的極限值,但是砸到某些人頭上可能還可以,換壹個就出問題了。即使不會讓頭骨碎裂,但幾十上百磅的重量壓在頭上,也可能讓人腦震蕩。
結論:高空拋物體造成傷害的事件時有發生,請不要再讓它發生。天上的拋物,不是妳傷到的,就是別人傷到的。
為了大家的安全,請不要高空拋物體!
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相關參考資料來源如下:
中國法網/FLAL/XSAL/XFAL/201001/309412 . html
計算機新聞/N/2013/0507/c 354326-21395904 . html
郭克。com/重慶/2011/12/02/3381194 . html
河北之窗/html/2013/snzx _ 0723/33573 . html