为何雨滴砸不伤人
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为何雨滴砸不伤人
田广钧刻
单从理论上讲,在不考虑其他因素的条件下,由于重力的影响,雨滴下落过程中,受重力加速度影响,坠落速度会不断增加。
当其从高空打到我们头上时,一定会在我们头上砸出窟窿(甚至直接砸穿我们的身体,比高速运动的子弹还厉害)。
但事实上,物体在空气中运动时,和空气的相对速度越大,所受到的空气阻力也越大。
显然,雨滴从高处坠落时,其速度大于空气流动速度,于是雨滴会在受到使其加速的重力的同时,又受到一个使其减速的阻力。
随着时间的推移,雨滴下落的速度逐渐增大,受到的阻力也随之增大。
根据牛顿第一定律,当一个物体处于受力平衡状态时,其要么静止,要么做匀速直线运动,而雨滴所受阻力随着其下落速度的增加而不断增大,直到雨滴自身的重力与所受阻力平衡时,此时雨滴的下落速度才不再增加,而是呈匀速直线运动。
此时的速度,即为收尾速度。
那么,雨滴最终的收尾速度为多少呢?经过计算,我们得知雨滴的收尾速度一般为每秒2~9米。
速度如此之慢,注定不会伤人。
读到这里,有朋友不禁会问:为何雨滴砸不伤人,而高空坠物却屡屡伤人呢?那是因为,坠落物体的密度和线度(半径、长度)越大,其收尾
速度就越快。
因此,收尾速度很快的坠物在和人接触的一瞬间,会产生一个很大的作用力,从而导致人受伤。
有些居民素质很差,图省事直接从高楼往下扔垃圾,垃圾的收尾速度比较大,往往砸伤路人。
如果下落的不是一般物体,而是人,情况又会如何呢?人体的密度比水的密度要大一些,而且线度更大,因此收尾速度更快。
如果一个人从比较高的地方直接落到地面,肯定会受到较大的作用力,而人体又是很脆弱的,这么大的力作用到人身上,后果不堪设想。
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