Можно ли выжить при падении в атмосферу высокого давления?

В моем вопросе Каков самый большой достижимый кислородно-атмосферный мир? , мой ответ предполагает атмосферу стандартного земного воздуха с давлением на уровне моря 20 атм и платформами на высоте 25 250м над уровнем моря.

Этот мир - водный мир с глубоким глобальным морем. На высоте 1 атм люди живут на нескольких подвесных платформах. Поверхностная гравитация 1g.

Если незащищенный человек упадет с одной из платформ - или даже с любой другой высоты между 5000 м и 31 000 м, и не будет страдать от азотного наркоза или кислородного отравления на пути вниз, сможет ли он пережить падение? в океан внизу? Будет ли их потенциальное выживание зависеть от сохранения правильной позы для минимизации конечной скорости и перехода в позу ныряния непосредственно перед ударом, или они смогут выжить, даже если потеряют сознание и упадут в совершенно неправильную позу? В каком физическом состоянии они могут быть после такого падения?

Другими словами, если не принимать во внимание другие факторы окружающей среды, будет ли конечная скорость падения через такую ​​атмосферу достаточно низкой, чтобы человек мог выжить при падении в воду?

Ответы (1)

Вход в воду на большой скорости — серьезное дело еще до достижения предельной скорости.

С какой высоты опасно прыгать в воду? Несмотря на риск, профессиональные дайверы-хайдайверы могут войти в воду с высоты 27 метров без травм, утверждает Swim England. С этой высоты дайверы могут развивать скорость до 60 миль в час. Однако возможна серьезная травма даже при прыжках с гораздо более низких платформ. Согласно статье, опубликованной в сентябрьско-октябрьском выпуске Current Sports Medicine Reports за сентябрь/октябрь 2017 года, дайверы по-прежнему погружаются в воду со скоростью 36,6 миль в час.

Эти скорости заставляют дайверов ударяться о воду с невероятной силой. Хотя вода может обеспечить более мягкую посадку, чем твердая земля, она по-прежнему оказывает огромную силу на тела дайверов, замедляя их скорость более чем на 50 процентов всего за доли секунды.

При правильной форме тело может амортизировать давление от удара. Дайверы-хайдайверы обычно сначала входят ногами, позволяя ступням и ногам поглощать удар. Многие другие дайверы входят с вытянутыми руками, чтобы защитить голову и шею от ударов. Даже в правильной форме при входе в воду дайверы могут получить травму суставов, особенно запястья и плеча. Более того, положение, обеспечивающее минимальную конечную скорость, не считается правильным при входе в воду.

Обратите внимание, что эти высоты далеки от того, чтобы достичь предельной скорости, и иметь правильную форму после падения с высоты более 20 км сложно.

Даже учитывая повышенную плотность атмосферы, давайте не будем забывать, что конечная скорость обратно пропорциональна квадратному корню из плотности, поэтому, например, атмосфера в 4 раза плотнее будет только вдвое меньше конечной скорости.

Квадратный корень из 20 равен 4,47, а в оптимальном положении конечная скорость человека при 1g, 1 атм составляет 200 км/ч. В сценарии «голова/нога вниз» конечная скорость может достигать 290 км/ч при 1g, 1 атм. Это делает скорость удара примерно от 45 до 65 км/ч при 1 г 20 атм. Поскольку дайверы могут безопасно входить в воду со скоростью до 96 км/ч в хорошей форме, мне кажется, что это выживание.

Мои пять копеек: при 1 атм, когда вы входите в воду на высокой скорости, вода уходит в сторону с огромным всплеском, спасая вас от большого количества повреждений. А при 20 атм? Атмосфера будет намного сильнее сопротивляться брызгам, а это означает, что меньше воды движется, чтобы уступить вам место. Это будет чертовски больно.
Вода не будет иметь значительно большей плотности из-за ее относительной несжимаемости по сравнению с воздухом. Всплеск может быть не таким высоким, но я думаю, что можно с уверенностью сказать, что вода будет двигаться в сторону почти так же легко... и конечная скорость намного ниже, чем при падении с 27 метров, при котором можно нырять.
Настоящей проблемой будет температура... при 15°C на высоте 25 км температура на уровне моря будет около 141°C, хотя кипения не будет, потому что температура кипения будет около 210°C. . Там внизу будет как скороварка.
@ TheSquare-CubeLaw - Всплеск воды определенно лучше, чем всплеск твердой земли, но все же не выживает при предельной скорости Земли при атмосферном давлении незащищенного человеческого тела - даже вода не может двигаться достаточно быстро. Это совсем не больно, человеческий мозг не выдержит достаточно, чтобы зарегистрировать боль.
@MontyWild, мне стало любопытно, откуда взялся этот 210C? Атмосфера не является идеальным газом, закрытым и сжатым в цилиндре.
@AdrianColomitchi, есть онлайн-калькуляторы температуры кипения воды при любом давлении. При 20 атм температура воды 210,47°C IIRC. Думаю, это зависит от давления пара.
@AdrianColomitchi Я полагаю, что Монти Уайлд использует некоторую оценку «погрешности», которая фиксирует изменение температуры с высотой. Предполагая конвективную атмосферу, поверхность будет намного горячее , чем воздух на высоте 25 км. Задняя часть этого конверта дает мне 100-250C, в основном в зависимости от того, насколько влажно. en.wikipedia.org/wiki/промежуток времени
@AdrianColomitchi Воздух при 20 атм имеет незначительную плотность по сравнению с водой для этой проблемы. Сила, действующая на тело, — это сила, необходимая для того, чтобы убрать воду с дороги, которая зависит от плотности. Последующий «всплеск» мало на это влияет, потому что в нем участвует вода, которая уже ушла с пути тела.
Таблица скорости градиента @JohnDoty для атмосферы Земли в en.wikipedia.org/wiki/Barometric_formula . «что нужно, чтобы убрать воду с пути, что зависит от плотности» и скорости, необходимой для того, чтобы убрать воду с пути. Это не проблема переместить его со скоростью 0,5 м/с, это огромная проблема, когда вам нужно переместить его, чтобы «освободить место» для 80-килограммового тела со скоростью 100 м/с.
@AdrianColomitchi Где взять 100 м/с? Ответ выше имеет гораздо более низкие расчетные скорости.
@JohnDoty выбрал экстремальный пример, чтобы проиллюстрировать эффект скорости разбрызгивания воды. Замените скорость по своему вкусу. Впрочем, помните ли вы удар водяного молота в «Разрушителях мифов» ?
Можно ли выжить при падении в атмосферу высокого давления?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v