Столкнется ли шестидюймовый человек с верной смертью при падении с большой высоты?

В « Должниках наверху» Мэри Нортон заемщики похожи на людей во всем, кроме размера — нормальный рост взрослого человека составляет шесть дюймов. Одна семья из трех человек захвачена человеческой парой и размещена на чердаке, где они должны были жить до тех пор, пока пара не сможет изготовить витрину, чтобы выставлять себя напоказ. они проводят время в одиночестве, создавая приспособление из наполненного газом воздушного шара (например, воздушный шар), чтобы сбежать.

[О] том первом свободном полете к потолку ... Хомили [совершил] роковую ошибку, выпрыгнув из корзины, как только она коснулась пола. С ужасающей скоростью Под и Арриетти снова взмыли вверх, врезавшись в потолок с такой силой, что чуть не выбросили их из корзины, в то время как Хомили в слезах заломила руки под собой. Спускаться пришлось долго, даже с широко открытым клапаном, и Пода очень трясло.

«Вы должны помнить, Хомили, — серьезно сказал он ей, когда шар, снова привязанный к музыкальной шкатулке, начал медленно сдуваться, — вы весите столько же, сколько пара ключей от сумки Гладстона и полторы пачки билетов. Нет. пассажир должен когда-либо пытаться покинуть автомобиль или корзину до тех пор, пока конверт полностью не схлопнется». Он выглядел очень серьезным. «Нам повезло, что у нас был потолок. Если бы мы были на улице — знаете, что бы случилось?»

— Нет, — хрипло прошептала Хомили, вытирая щеки тыльной стороной дрожащей руки и в последний раз вздыхая.

«Мы с Арриэтти взлетели бы на высоту 20 000 футов, и на этом бы нам пришел конец…»

— О боже… — пробормотал Хомили.

— На такой большой высоте, — сказал Под, — газ расширится так быстро, что лопнет фонарь. Он посмотрел на нее осуждающе. — Если, конечно, у нас не хватило бы ума открыть вентиль и держать его открытым на протяжении всего подъема. выбросьте за борт все: балласт, снаряжение, одежду, еду, может быть, даже кого-нибудь из пассажиров...

— О нет… — выдохнул Хомили.

-- ...и, несмотря на все это, -- заключил Под, -- мы, наверное, все равно разобьемся!

Вот мой вопрос: будучи почти в двенадцать раз меньше в каждом измерении, заемщик будет иметь примерно в 1500 раз меньше массы, чем человек. Прав ли Под, что падение с большой высоты («20 000 футов», хотя они могли выпрыгнуть и раньше) наверняка станет для них «концом»? Я предполагаю, что их внутренние органы работают так же, как и наши.

В связи с замечанием в скобках в конце: physics.stackexchange.com/q/214

Ответы (1)

Предположим, что коэффициент сопротивления для заемщиков такой же, как и для человека. Сила сопротивления зависит от скорости и площади, которая будет в 144 раза меньше, если верно ваше предположение о «в 12 раз меньше в каждом измерении» .

Ф Д "=" 0,5 р В 2 С С Д "=" 0,5 р С Д В 2 С час ты м а н 144

Для конечной скорости вес равен силе сопротивления. Я предполагаю, что гравитационное ускорение остается неизменным от 0 до 20 000 футов. Предполагая, что их плотность такая же, как у нас, их масса будет ( 12 × 12 × 12 ) 1 "=" 1728 1 времена наши.

м г "=" 0,5 р С Д В 2 С час ты м а н 144 м час ты м а н 1728 г "=" 0,5 р С Д В 2 С час ты м а н 144 В 2 "=" 144 1728 2   м час ты м а н   г р С Д С час ты м а н В 2 "=" 1 12 В час ты м а н 2 В "=" 0,2887 В час ты м а н

Эти грубые расчеты показывают, что конечная скорость заемщика будет примерно на 29 % выше, чем у человека (29 % от 200 км/ч = 58 км/ч), что все еще чертовски быстро (спросите насекомых, которые умирают на вашем лобовом стекле, когда вы едете по шоссе).

Кость действительно хорошо справляется с компрессией; меньший размер на самом деле увеличивает шансы существа на выживание. На какую высоту нужно сбросить заемщика, чтобы он умер?
@PipperChip: Ну, это уже не вопрос физики , не так ли? Были парашютисты, у которых отказали парашюты, но они все же выжили, поэтому я не знаю, можно ли ответить на ваш вопрос.
В недавней программе PBS Nature, которую я видел, они говорили о лесных утках. Лесные утки гнездятся в дуплах деревьев. Примерно через 2 дня после вылупления цыплят мама-птица летит по лесной подстилке и зовет птенцов, которые прыгают с дерева, падая на лесную подстилку с высоты более 20 футов, после чего встают и идут на поиски мамы-птицы. Они весят порядка унции. 12-кратное масштабирование дает человека весом 100 фунтов. Теперь у утят есть пух, который может увеличить коэффициент лобового сопротивления и, возможно, не достичь предельной скорости за 30 с лишним футов. Но, реальный пример маленьких существ, у которых все в порядке.
Да, мне интересно, когда это перейдет в биологию, но второй вопрос, который нам нужно знать, чтобы определить шансы на выживание, — как скорость 58 км/ч влияет на заемщика по сравнению с человеком? Другими словами, отличается не только конечная скорость, но и при любой скорости заемщик приземлится не так, как человек, верно?
@ Даниил, верно. После того, как вы рассчитали предельную скорость, при которой заемщик может ожидать удара о землю, трудно сказать что-либо еще о выживании.