Какая скорость падения человека с высоты

какая скорость при падении человека в воздухе??

есть ли максимальная скорость при падении? например с 5 километров. или есть отличия по весу в воздухе? только на большие расстояния.

Лучший ответ

Обычная скорость падения парашютиста 50-60 метров в секунду или 180-200 километров в час. чем меньше сопротивление, тем больше скорость. чтобы увеличить скорость падения, нужно падать в позе кол. Луиджи Кани (парашютист из Бразилии) в 2005 поставил Мировой рекорд скорости достигнутой в свободном падении — 553 км/ч.

Остальные ответы
Если мне память не изменяет, то всё к физике сводится: E= mc. Где-то так.

не учитывая сопротивления воздуха, любые тела падают с ускорением свободного падения g = 9,8 м/с^2. Сила сопротивления (трения) воздуха F_cопр = m *g — m * a, где а — ускорение падения тела, m — масса тела

Сила сопротивления определяется по формуле Ньютона
F_сопр = B * v^2,
где В — некоторый коэффициент, для каждого тела (зависит от формы, материала, качества поверхности — гладкаяч, шероховатая) , погодных условий (давления и влажности) , от массы не зависит. Она применима только при скоростях до 60-100 м/с — и то с большими оговорками (опять же от условий сильно зависит) .
Более точно можно определить по формуле:
F_сопр = Bn * v^n,
где Bn — в принципе тот же коэффициент B, но он зависит от скорости, как и показатель степени n (n=2(приближенно) при скорости тела в атмосфере меньше М/2 и и больше 2..3М, при этих параметрах Bn практически постоянная величина) .
Здесь М — число Маха — если просто — равное скорости звука в воздухе — 315 м/с.

зная ускорение падения тела, вычисленное с учетом силы сопротивления воздуха и закона всемирного тяготения, а также зная расстояние, начальную скорость, промежуток времени, можно вычислить скорость тела в конечной точке.

tп — время падения
vп — скорость падения
v — конечная (текущая) скорость
v0 — начальная скорость
h — высота
s — конечное (текущее) расстояние
s0 — начальное расстояние
a — ускорение движения
g — ускорение свободного падения
t — время

200 км/ч и более зависит от угла наклона.
Источник: 235прыжков
180 и до 220 если немного «разогнаться»
Источник: как вы падаете- мы быстрее на монолыже катаемся! 240км/ч.

Было упоминание о весе, так вот, вес и свободное падение – вещи несовместимые, поскольку вес – это сила, с которой тело давит на опору, а свободное падение подразумевает отсутствие каких-либо опор, в том числе на воздух (планирование, полёт). Соответственно, на деле вес в некоторой степени имеется, но он зависит от площади тела и является равным силе сопротивления воздуха, вычисляется через кучу формул. Но это не вполне можно назвать весом, поскольку нет твёрдой опоры. А вот масса тела всегда одна, даже в невесомости.

Как выжить при отказе парашюта

Как можно остаться в живых, упав с высоты 1200 метров?

Земля стремительно приближается. Вы тянете за кольцо, но парашют не открывается. Ваше тело несется к земле, и только трение о воздух немного замедляет скорость. Вы решаете раскрыть запасной парашют — и снова отказ.

Мгновения между отказом запасного парашюта и ударом о землю или о воду — обычно последние в жизни парашютиста. Но не для Виктории Чилье.

• Помогает ли спорт при депрессии?
• Может ли полное тело быть красивым?

1200 метров — не самая большая высота, упав с которой человеку удавалось выжить. Согласно Книге рекордов Гиннеса, в 1972 году сербская бортпроводница Весна Вулович выжила, упав с высоты 10 160 метров, после того как самолет взорвался в воздухе.

Ульф Бьорнстиг, старший профессор хирургии в Университете Умео в Швеции, — соавтор ряда исследований на тему рисков при прыжках с парашютом. Шансы на выживание в результате свободного падения с большой высоты он оценивает как очень низкие и говорит, что Чилье и Вулович просто несказанно повезло.

Впрочем, когда мы имеем дело с большими (свыше 140 метров) высотами, уже не так важно, с 1 тысячи или с 10 тысяч метров падает человек — на конечную скорость высота мало влияет.

Дело в том, что по мере увеличения вертикальной скорости возрастает и сопротивление воздуха, и в какой-то момент скорость падения достигает предела.

Подсчитано, что тело человека в свободном падении в среднем развивает 99% от его предельной (критической) скорости, пролетев 573 метра. Обычно это занимает 13-14 секунд.

Воронка в снегу

Может ли человек замедлить скорость своего падения? Да, говорит профессор Бьорнстиг. Если падать плашмя, вытянув ноги и руки как можно шире, предельная скорость составит около 200 км/ч, объясняет он. «Если же уменьшить сопротивление, например, падать головой вперед, можно разогнаться до 420-430 км/ч».

Допустим, парашютист сведет скорость падения к минимуму, но на какой поверхности ему лучше всего приземлиться?

В 2009 году Джеймс Бул из Стаффордшира упал с высоты 1830 метров. Это случилось в России. Он врезался в глубокий снег, от удара образовалась воронка, но парашютист выжил.

В 2006 году у Майкла Холмса, опытного парашютиста из Джерси, отказали основной и резервный парашюты, и он рухнул с высоты 3,2 км. Ему посчастливилось упасть в густые кусты ежевики.

Виктория Чилье упала на вспаханное поле близ аэродрома, получив переломы таза, ребер и трещины нескольких позвонков. По рассказам очевидцев, поверхность пашни оказалась необычайно мягкой.

Профессор Бьорнстиг говорит, что когда человек достиг предельной скорости падения, ему, чтобы избежать смертельных травм, нужна амортизирующая прослойка перед твердой поверхностью — толщиной, как минимум, полметра. Например, снег, болото или ветви дерева.

Терпящему бедствие парашютисту необходимо найти такое «мягкое место». Это трудно, но возможно, что продемонстрировал в июле 2016 года американский каскадер Люк Эйкинс.

«Коробочка»

Экстремал совершил заранее спланированный прыжок без парашюта с высоты 7620 метров и приземлился на сеть, натянутую над калифорнийской пустыней.

«Это крошечный объект для такой высоты, — рассказывал Эйкинс в телеинтервью. — Вы не можете разглядеть сеть, вы видите только землю. Но по мере приближения вы можете рассмотреть детали на местности».

Парашютистам известна позиция «коробочка» — когда спортсмен падает плашмя, с ногами, вытянутыми под 45 градусов, при этом его руки и голова приподняты и образуют букву «W».

В этой позиции парашютисты способны двигаться горизонтально в воздухе. Они могут использовать руки, как крылья самолета, выполняя воздушные маневры.

«Всё это — например, попытка лететь в направлении более мягкой посадочной площадки — повышают шансы на выживание», — говорит профессор Бьорнстиг.

И, наконец, последнее, чем падающий человек может себе помочь — сменить позицию перед ударом о землю.

«Разумнее всего приземлиться на ноги», — говорит профессор Бьорнстиг.

Парашютистам и в обычном режиме рекомендуется приземляться на полные ступни, а после касания земли заваливаться на бок. Кроме того, чтобы ослабить силу удара, инструкторы советуют слегка сгибать колени и держать ноги напряженными. Конечно, спорный вопрос, поможет ли это на скорости 200 км/ч.

Прыжки с парашютом — это высокоадреналиновое хобби. «Нет такого понятия, как абсолютно безопасный прыжок с парашютом», — заявляет британская ассоциация парашютного спорта.

Примерно один из 100 тысяч прыжков профессиональных парашютистов заканчивается смертью.

Опыт и сообразительность, несомненно, помогут выжить в случае отказа парашюта. Но всё же лучший помощник в такой ситуации — удача.

Следите за нашими новостями в Twitter и Telegram

Конвертер величин

Калькулятор скорости, времени и расстояния при свободном падении

График зависимости скорости v (м/с) и расстояния h (м) от времени t (с) падения свободно падающего тела при нулевом сопротивлении воздуха

Этот калькулятор определяет скорость и время свободного вертикального падения тела на поверхность Земли или другой планеты, если известна высота, с которой сброшено тело. Сопротивление воздуха не учитывается. Калькулятор может также рассчитать высоту и время падения, если известна скорость, или скорость и высоту, если известно время.

Пример: Рассчитать скорость при ударе об землю тела, сброшенного с высоты 1000 м.

Ускорение свободного падения
g
или Планета
h
Время падения
t с
v
Поделиться ссылкой на этот калькулятор, включая входные параметры

Для расчета введите ускорение свободного падения g или выберите планету и введите одну из трех величин h, t or v в соответствующие поля, выберите британские или метрические единицы и нажмите на кнопку Рассчитать. Будут рассчитаны две другие единицы.

Внутри спускаемого аппарата Союз ТМА-19М в экспозиции Музея науки в Лондоне

Определения и формулы

В классической механике состояние объекта, который свободно движется в гравитационном поле, называется свободным падением. Если объект падает в атмосфере, на него действует дополнительная сила сопротивления и его движение зависит не только от гравитационного ускорения, но и от его массы, поперечного сечения и других факторов. Однако на тело, падающее в вакууме, действует только одна сила, а именно сила тяжести.

Примерами свободного падения являются космические корабли и спутники на околоземной орбите, потому что на них действует единственная сила — земное притяжение. Планеты, вращающиеся вокруг Солнца, также находятся в свободном падении. Предметы, падающие на землю с небольшой скоростью, также могут считаться свободно падающими, так как в этом случае сопротивление воздуха незначительно и им можно пренебречь. Если единственной силой, действующей на предметы, является сила тяжести, а сопротивление воздуха отсутствует, ускорение одинаково для всех предметов и равно ускорению свободного падения на поверхности Земли 9,8 метров в секунду за секунду second (м/с²) или 32,2 фута в секунду за секунду (фут/ с²). На поверхности других астрономических тел ускорение свободного падения будет другим.

Командный модуль Аполлона-14 в Космическом центре им. Кеннеди, Флорида

Парашютисты, конечно, говорят, что перед раскрытием парашюта они в свободном падении, но на самом деле в свободном падении парашютист не может быть никогда, даже если парашют еще не раскрыт. Да, на парашютиста в «свободном падении» действует сила притяжения, но на него также действует противоположная сила — сопротивление воздуха, причем сила сопротивления воздуха лишь слегка меньше силы земного притяжения.

Если бы не было сопротивления воздуха, скорость тела, находящегося в свободном падении, каждую секунду увеличивалась бы на 9,8 м/с.

Скорость и расстояние свободно падающего тела вычисляется так:

v₀ — начальная скорость (м/с).

v — конечная вертикальная скорость (м/с).

h₀ — начальная высота (м).

h — высота падения (м).

t — время падения (с).

g — ускорение свободного падения (9,81 м/с² у поверхности Земли).

Если v₀=0 и h₀=0, имеем:

если известно время свободного падения:

если известно расстояние свободного падения:

если известна конечная скорость свободного падения:

Эти формулы и используются в данном калькуляторе свободного падения.

В свободном падении, когда нет силы для поддержания тела, возникает невесомость. Невесомость — это отсутствие внешних сил, действующих на тело со стороны пола, стула, стола и других окружающих предметов. Иными словами — сил реакции опоры. Обычно эти силы действуют в направлении, перпендикулярном поверхности соприкосновения с опорой, и чаще всего вертикально вверх. Невесомость можно сравнить с плаванием в воде, но так, что кожа воду не ощущает. Все знают это ощущение собственного веса, кода выходишь на берег после долгого купания в море. Именно поэтому для имитации невесомости при тренировках космонавтов и астронавтов используются бассейны с водой.

Само по себе гравитационное поле не может создать давление на ваше тело. Поэтому если вы находитесь в состоянии свободного падения в большом объекте (например, в самолете), который также находится в этом состоянии, на ваше тело не действуют никакие внешние силы взаимодействия тела с опорой и возникает ощущение невесомости, почти такое же, как и в воде.

Самолет для тренировок в условиях невесомости предназначен для создания кратковременной невесомости с целью тренировки космонавтов и астронавтов, а также для выполнения различных экспериментов. Такие самолеты использовались и в настоящее время эксплуатируются в нескольких странах. В течение коротких периодов времени, которые длятся около 25 секунд в течение каждой минуты полета самолет находится в состоянии невесомости, то есть для находящихся в нем людей отсутствует реакция опоры.

Для имитации невесомости использовались различные самолеты: в СССР и в Росси для этого с 1961 года использовались модифицированные серийные самолеты Ту-104АК, Ту-134ЛК, Ту-154МЛК и Ил-76МДК. В США астронавты тренировались с 1959 г. на модифицированных AJ-2, C-131, KC-135 и Boeing 727-200. В Европе Национальным центром космических исследований (CNES, Франция) для тренировок в невесомости используют самолет Airbus A310. Модификация заключается в доработке топливной, гидравлической и некоторых других систем с целью обеспечения их нормальной работы в условиях кратковременной невесомости, а также усиления крыльев для того чтобы самолет мог выдерживать повышенные ускорения (до 2G).

Несмотря на то, что иногда при описании условий свободного падения во время космического полета на орбите вокруг Земли говорят об отсутствии гравитации, конечно сила тяжести присутствует в любом космическом аппарате. Что отсутствует, так это вес, то есть сила реакции опоры на объекты, находящиеся в космическом корабле, которые движутся в пространстве с одинаковым ускорением свободного падения, которое только немного меньше, чем на Земле. Например, на околоземной орбите высотой 350 км, на которой Международная космическая станция (МКС) летает вокруг Земли, гравитационное ускорение составляет 8,8 м/с², что всего на 10% меньше, чем на поверхности Земли.

Для описания реального ускорения объекта (обычно летательного аппарата) относительно ускорения свободного падения на поверхности Земли обычно используют особый термин — перегрузка. Если вы лежите, сидите или стоите на земле, на ваше тело действует перегрузка в 1 g (то есть ее нет). Если же вы находитесь в самолете на взлете, вы испытываете перегрузку примерно в 1,5 g. Если тот же самолет выполняет координированный поворот с малым радиусом, то пассажиры, возможно, испытают перегрузку до 2 g, означающую, что их вес удвоился.

Манекен в костюме военного пилота и кислородной маске в Канадском музее авиации и космоса

Люди привыкли жить в условиях отсутствия перегрузок (1 g), поэтому любая перегрузка сильно влияет на человеческий организм. Как и в самолетах-лабораториях для создания невесомости, в которых все системы, работающие с жидкостями, должны быть модифицированы для того, чтобы они правильно работали в условиях нулевой (невесомость) и даже отрицательной перегрузки, люди также нуждаются в помощи и аналогичной «модификации», чтобы выжить в таких условиях. Нетренированный человек может потерять сознание при перегрузке 3–5 g (в зависимости от направления действия перегрузки), так как такая перегрузка достаточна для того, чтоб лишить мозг кислорода, потому что сердце не может подать в него достаточно крови. В связи с этим военные пилоты и космонавты тренируются на центрифугах в условиях высоких перегрузок, чтобы предотвратить потерю сознания при них. Для предотвращения кратковременной потери зрения и сознания, которые, по условиям работы, могут оказаться фатальными, пилоты, космонавты и астронавты надевают высотно-компенсирующие костюмы, который ограничивает отток крови от мозга во время перегрузок путем обеспечения равномерного давления на всю поверхность тела человека.

Предельная скорость падения

Скорость падения тела в газе или жидкости стабилизируется по достижении телом скорости, при которой сила гравитационного притяжения уравновешивается силой сопротивления среды.

Согласно законам механики Ньютона, тело, находящееся в состоянии свободного падения, должно двигаться равноускоренно, поскольку на него действует ничем не уравновешенная сила земного притяжения. При падении тела в земной атмосфере (или любой другой газообразной или жидкой среде) мы, однако, наблюдаем иную картину, поскольку на сцену выходит еще одна сила. Падая, тело должно раздвигать собой молекулы воздуха, которые противодействуют этому, в результате чего начинает действовать сила аэродинамического сопротивления или вязкого торможения. Чем выше скорость падения, тем сильнее сопротивление. И, когда направленная вверх сила вязкого торможения сравнивается по величине с направленной вниз гравитационной силой, их равнодействующая становится равной нулю, и тело переходит из состояния ускоренного падения в состояние равномерного падения. Скорость такого равномерного падения называется предельной скоростью падения тела в среде.

Модуль предельной скорости падения зависит от аэродинамических или гидродинамических свойств тела, то есть, от степени его обтекаемости. В самом простом случае идеально обтекаемого тела вокруг него не образуется никаких дополнительных завихрений, препятствующих падению, — так называемых турбулентностей — и мы наблюдаем ламинарный поток. В ламинарном потоке сила сопротивления вязкой среды возрастает прямо пропорционально скорости тела. Вокруг мелких дождевых капель в воздухе, например, образуется классический ламинарный поток. При этом предельная скорость падения таких капель будет весьма мала — около 5 км/ч, что соответствует скорости прогулочного шага. Вот почему моросящий дождь порой кажется «зависшим» в воздухе. Еще меньшую предельную скорость имели масляные капли, использованные в опыте Милликена.

При движении в вязкой среде более крупных объектов, однако, начинают преобладать иные эффекты и закономерности. При достижении дождевыми каплями диаметра всего лишь в десятые доли миллиметра вокруг них начинают образовываться так называемые завихрения в результате срыва потока. Вы их, возможно, наблюдали весьма наглядно: когда машина осенью едет по дороге, засыпанной опавшей листвой, сухие листья не просто разметаются по сторонам от машины, но начинают кружиться в подобии вальса. Описываемые ими круги в точности повторяют линии вихрей фон Кармана, получивших свое название в честь инженера-физика венгерского происхождения Теодора фон Кармана (Theodore von Kármán, 1881–1963), который, эмигрировав в США и работая в Калифорнийском технологическом институте, стал одним из основоположников современной прикладной аэродинамики. Этими турбулентными вихрями обычно и обусловлено торможение — именно они вносят основной вклад в то, что машина или самолет, разогнавшись до определенной скорости, сталкиваются с резко возросшим сопротивлением воздуха и дальше ускоряться не в состоянии. Если вам доводилось на большой скорости разъезжаться на своем легковом автомобиле с тяжелым и быстрым встречным фургоном и машину начинало «водить» из стороны в сторону, знайте: вы попали в вихрь фон Кармана и познакомились с ним не понаслышке.

При свободном падении крупных тел в атмосфере завихрения начинаются практически сразу, и предельная скорость падения достигается очень быстро. Для парашютистов, например, предельная скорость составляет от 190 км/ч при максимальном сопротивлении воздуха, когда они падают плашмя, раскинув руки, до 240 км/ч при нырянии «рыбкой» или «солдатиком».

Показать комментарии (4)
Свернуть комментарии (4)

evgeniy yakubovski 16.06.2009 20:52 Ответить

При определенной скорости и форме тела возможно планирование тела без потери скорости и высоты. Это следует из вычисленных мною сил, действующих на двигающееся тело в воздухе. Аналогом является кризис сопротивления, когда шар в потоке резко теряет сопротивление. Какова должна быть форма тела, необходимо выяснить. Известно только, что комплексное число Рейнольдса должно иметь фазу меньше четырех пи. Число Рейнольдса является комплексным, так как скорость трехмерного потока описывается двумерной комплексной функцией. Сведение трехмерного пространства к двумерному это мое изобретение. Эта фаза имеет период два пи, но имеется минимум для фазы, равный два пи, который имеет сфера, поэтому такое минимальное значение фазы.

vamarov 08.01.2014 01:19 Ответить

evgeniy yakubovski — ваши доводы ересь. При какой. форме тела и какой «определённой» скорости возможно планирование без потери высоты и скорости? т.е. вечный двигатель. По-вашему, это тело никогда не спуститься на землю, если ему «не захочется».

mpn2 01.02.2017 13:30 Ответить

Совершенно согласен чистая ересь!
Меня всегда поражали люди, которые нахватаются в Интернете словечек и начинают ими полевать как дерьмом, на головы простых слушателей:

«При определенной скорости и форме тела»
«Это следует из вычисленных мною»
«Аналогом является кризис сопротивления»
«шар в потоке резко теряет сопротивление»
«комплексное число Рейнольдса должно иметь фазу»
«скорость трехмерного потока описывается двумерной комплексной функцией», «Сведение трехмерного пространства к двумерному это мое изобретение» . ОООО мама мия!

Я думаю таким «Умным» товарищам нет смысла объяснять что скорость планирования есть следствие от скорости падения (снижения). И что в первую очередь на планирование влияет масса тела, его площадь и отрицательный угол тангажа.

mpn2 01.02.2017 13:46 Ответить

Кстати . очень внимательно почитал статью два раза.
Тоже полная Ересь. Автор не понимает что такое вихри. клиника.