Наука, которая позволила скайдайверу прыгнуть без парашюта

1   241   0

Физика
8 авг. 00:07


57a7a3195f1be768bb6611a0

Весь мир облетела новость о том, что Люк Айкинс прыгнул из самолета без парашюта. Это безумие – не потому что невозможно, а потому что любая незначительная ошибка могла стоить ему жизни. Очевидно, что прыгнуть с высоты 7,6 километров в натянутую сетку Айкинсу помогла физика – давайте разберемся, что осталось за кадром.


Имело ли значение, с какой высоты он прыгает?

Короткий ответ на этот вопрос: нет. По большому счету, не имеет значения, прыгаете вы с высоты 25,000 футов (7,6 километров) или с 15,000. В обоих случаях человеческое тело приближается к земле с одинаковой скоростью в 150 миль в час из-за силы сопротивления воздуха.

Сила сопротивления воздуха – это сила, которую испытывает объект, когда он продвигается через воздух. Проще говоря, это то, что вы почувствуете, если высунете руку из окна движущейся машины. Эта сила зависит от скорости движения объекта, размера и формы объекта и плотности воздуха.

Объект, который только что бросили, изначально имеет нулевую силу сопротивления воздуха. Однако под воздействием силы притяжения объект начинает падать, и сила сопротивления повышается вместе со скоростью. В конечно итоге сила сопротивления воздуха будет равна по величине силе притяжения, и объект будет падать с постоянной скоростью. Это называется окончательная скорость.

Окончательная скорость зависит от формы и размера объекта, а также его веса. Для человека окончательная скорость обычно колеблется между 120 и 150 милями в час.

Иными словами, скайдайвер, прыгнувший с высоты 25,000 футов, будет лететь с той же скоростью, что и скайдайвер, прыгнувший с 15,000. Есть ли разница? Можно предположить, что лучше прыгнуть с более высокой точки, чтобы иметь больше времени скорректировать траекторию падения и приземлиться точно в сеть. Ну и вообще, если уж прыгаете без парашюта, надо прыгать красиво.

Другой вопрос, который остался за кадром – разная плотность воздуха на высоте 25,000 и 15,000 футов. На высоте 7,6 километров, с которой прыгнул Люк Айкинс, плотность кислорода настолько низкая, что человеческий мозг не может работать адекватно. Поэтому скайдайверы, включая Люка, также как и альпинисты используют кислородные маски.

Как именно сеть остановила прыжок?

Остановить кого-либо или что-либо – это вопрос акселерации. Она зависит от перемены в скорости и от времени, которое требуется для этой перемены. Проще говоря, вопрос не в том, что скайдавер остановится со скорости в 150 миль в час до нуля – вопрос в том, сколько времени для этого понадобиться. Если акселерация человека слишком высока, может случиться непоправимое, вплоть до серьезных травм или смерти. У NASA есть таблица того, какую акселерацию способно вынести человеческое тело.

У обычного скайдайвера скорость снизится, как только откроется парашют. Может потребоваться несколько секунд для того, чтобы замедлить прыжок и снизить акселерацию. Если же речь идет о прыжке в сеть, необходимо обдумать вопрос времени. Как остановиться медленно? Единственный вариант – сделать такую сеть, которая будет хорошо растягиваться. Так скайдайвер получит возможность остановиться с приемлемой акселерацией – на видео прыжка Люка видно, что его сеть растянулась приблизительно на 7 футов.

Почему в последний момент он перевернулся на спину?

Да, в самый последний момент Люк действительно сделал отрепетированный поворот на спину. Можно только предположить, что это опять же связано с более безопасной остановкой скорости прыжка. К тому же, упасть в сетку на спине безопаснее для рук и ног: так сеть «обхватывает» конечности по направлению к туловищу. Если же человек падает лицом вниз, ноги и руки могут быть выкручены в противоположенном направлении – и это может быть больно.

С другой стороны, падая на спине, человек не видит, куда именно он летит. Хотя в подобной ситуации может быть и лучше не знать того, что произойдет в самый последний момент.


Автор: RHETT ALLAIN

Источник: WIRED


1



Для лиц старше 18 лет