所以說,水滴在足夠的高度下掉落到底能不能砸死人?

時間 2021-05-29 23:09:18

1樓:

有空氣阻力的話,多高都不會砸死人。

因為水滴不是剛體,在空氣中下落,當速度達到一定程度時它會因空氣阻力的作用而變形、破裂,這個過程都會消耗能量,所以最終雨滴落下的速度不是很快。

如果天空下的不是雨而是冰塊,那另當別論,冰塊不會輕易的變形,下落速度會更大。

2樓:韓鵬

答案:不能。水滴所具有的能量為1/2mv2,一滴水滴的質量很小,所以,要想有擊穿頭骨的能量必須得有足夠的速度。

題主假設的足夠的高度無非想利用自由落體來提公升該水滴的速度。然而,在現實中,空氣阻力是不可忽略的,所以,無論你多麼高的高空,該水滴的速度會有個極限速度,而這個極限速度所產生的能量不足以擊穿頭骨。

3樓:若天語

理論上不行。速度太快變水蒸氣了。就算不考慮這個,如果考慮空氣阻力,它的速度有個上限,這個上限不足以砸死人。

如果不考慮空氣阻力,你就算從無窮遠靜止砸過來,速度也是逃逸速度,同樣砸不死人。

4樓:李一發

足夠的高度。。。

其實你的問題逃不掉地球環境這個大框架吧。

水滴即可理解成雨滴。在萬有引力和空氣阻力的合理作用下,雨滴落在人身上之前其實已經作了很久的類勻速運動了。(速度不會無限增加)

5樓:秋月愛麗

感覺不行,下雨就不說了

既然是水滴,考慮自由落體,不受任何阻力,那必然存在速度極限,如果不考慮形變導致的能量損耗,大概會受傷,會不會死取決於頭夠不夠鐵,以及頭髮吸收的動能。

如果是實際情況,水滴會形變造成大量的動能損失,導致最後的衝量不夠擊穿大腦的護甲,自然也就死不了了

感興趣的話可以列出公式計算一下落地速度

6樓:打倒小怪獸

不能,有人可能認為水滴下落的速度越來越快。但事實不是這樣的因為在空氣中隨著水滴下落的速度的增加,它受到的阻力也越來越大,會有那麼乙個時刻,水滴受的重力與阻力相抵消,最終水滴會以勻速落下。

水滴先做加速度減小的勻加速,最後以勻速落下

7樓:Spirt

實踐是檢驗真理的唯一標準,你試一下就知道了。當然你要是說純理論狀態下,不考慮其他的因素的話,我的答案是可以,這個可以用高中知識計算出來

8樓:zhj

不能啊,你見過下雨砸死人的嗎?由於空氣阻力的影響,雨滴下落最終會達到乙個穩定的速度,之後以幾乎勻速下落,不會再增加速度。

9樓:冬之祭奠

不會啊,速度增加摩擦力會增加直到跟重力加速度相抵消,最後落到地面的時候幾乎是勻速運動。當然,如果是在真空環境下,就兩說了

10樓:

看情況有空氣的情況有阻力

跟你講流體力學啥的你可能聽不懂

簡單的說瀑布知道吧,水流到最下面都散開了,呈水霧狀。

如果是真空,足夠高也許是OK的,不過可能需要特別高才OK。

11樓:楊昇山

首先水滴不會超過雲的高度。其次水滴會與空氣分子進行作用被汽化。不能只憑勢能與動能的變化來處理。冰雹是可以砸死人的。水滴不能。

12樓:張全

你下雨的時候被砸死了嗎?雖然我這麼說可能有點反智主義,但解決這個問題的方法應該不是過於詳盡的分析吧,難道不是去感受一下下雨就能解決的嗎?

13樓:知得一

沒懂題主的問題。

什麼環境下?地球表面嗎?地球平流層以上水滴不能存在的,所以不能要多高有多高,別的星球也許可以高些;其次水滴有多大?

臉盆一樣大還是人類眼中的一粒公尺一樣大?不同大小空氣阻力是不同的;其次水滴是自然下落還是有人發射?這些必須都得強調才能回答題主的問題…

14樓:大盒神經病

結論:常溫常壓下砸不死,多高都砸不死;沒有空氣阻力的話從正常的雲(~900m)裡落下來也砸不死,但會很疼;沒有空氣阻力並且從雷雲(~19800m)中落下來的話是會砸死人的。

我知道題主大概想表達什麼,就是那種「我知道不是這樣的,但是對於為什麼不是這樣就完全沒有頭緒,有沒有系統一點的東西讓我知道一下……」

我就寫乙個「關於雨滴,你該知道的一切」。

雨滴的大小和形狀以及最終速度:

可成型雨滴的最小直徑:0.5mm 0.27m/s~0.72m/s

圓球形:0.5mm~2mm 0.72m/s(這個大小的動力學滿足斯托克斯定律)~人慢慢溜達的速度

餅子型/窩窩頭型/蘑菇型:2mm~5mm 0.72m/s~9.17m/s~比博爾特稍稍快那麼一點

下落幾秒就會崩解的不穩定大雨滴:5.5mm及以上~它活不到你頭頂

雨滴形狀示意圖

2.雨滴最終速度的計算:

不光要用到基本的能量守恆,流體力學中的常客雷諾數和阻力係數也起著關鍵性的作用。

空氣給雨滴的阻力:

是空氣密度,V是雨滴的速度;S是迎風面積;c是阻力係數,和形狀以及運動物體表面有關。

重力:g是重力加速度,d是迎風面直徑, 是雨滴的密度。

是雷諾數。一般來講實心圓球的雷諾數是450,越變形雷諾數越小,小到一定程度水滴就會破碎了。

……然後一頓解,你就大概能算出來雨滴的最終速度了。

3.沒有空氣阻力的話?

那我們就只剩能量守恆,沒有來自阻力係數和雷諾數的修正了。不管是大雨滴還是小雨滴到達地面的速度都只和高度有關。

大概算兩個數字給你們感受一下:普通雲距離地面九百公尺,任何東西掉到地面的速度大概是132.82m/s——大概是BB彈速度的一半不到。

如果是最大的雨滴(直徑5mm)掉在腦袋上你會感覺到彷彿被大肌霸盡全力彈了乙個腦瓜崩。

雷雲就不一樣了,文獻記載雷雲最高可距離地面19800m。這個時候雨滴到達地面的速度將接近624m/s——大於部分子彈。然後你就死了。

4.把水的密度變大會砸死人嗎?

由第二部分的方程可以得出,對於小直徑的物體 的改變對最終速度的影響比較小,模擬一下把子彈從高空扔下去造成的傷害也不是很夠砸死人。

最後再補充乙個奇怪的思路……那麼大雨滴落在小的動物/昆蟲身上能不能砸死他們呢?

答案是不能的。雖然按比例來看落在蚊子身上的雨滴幾乎可以把蚊子整個壓扁,但是在尺度變化問題上平方反比定律告訴我們小動物的耐受力比我們大多了。同樣的材料,體積越小越堅固。

所以蚊子更不會被砸死。

Gunn, R., & Kinzer, G. D.

(1949). The terminal velocity of fall for water droplets in stagnant air.Journal of Meteorology,6(4), 243-248.

McDonald, J. E. (1954).

The shape and aerodynamics of large raindrops.Journal of Meteorology,11(6), 478-494.

15樓:

雨滴掉落,不光涉及到重力勢能以及空氣阻力之間的問題,還有流體力學的問題。

水滴在高空掉落的時候,首先,過大的水滴會被吹散,吹成小水滴,此時因為質量的降低,動能減少。

然後,在掉落過程中,受空氣阻力的影響,水滴會逐漸被吹成空氣阻力最大的樣子,簡而言之就會變成乙個倒扣的碗狀,也有點像小降落傘。

也就是說一滴水掉落,它收到的空氣阻力的效率是非常高的,比乙個同體積的小石子什麼的受到的阻力高多了。

最後,水滴在掉到你身上的時候,會產生破碎效果,動能被進一步的消耗。

所以雨滴才會如此的人畜無害。

16樓:月明中

結論:砸不死。

雨滴會受大小與速度正相關,方向與速度相反的空氣阻力。最後雨滴會趨向勻速下落,重力勢能轉化為內能。

由於雨滴的質量很小,而且這個最終速度也不會大。那麼根據動量定理,人受力很小。

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