一滴水從1000米高空滴下來,會不會砸死人?

快去請盧偉佛祖

又一個精神病跑出來了,如果是一個正常人會問這麼個問題嗎?你好像沒淋過雨?我看見有的人說什麼自有落體,可是我看見這個精神病人沒有說是自由落體吧?如果自由落體一千米一萬米砸不死人一百萬米也能砸死人了,這個問題有什麼意義?如果是在地球上那還問個屁?


等待22925124

這個故事原文如下:

大媽誤打誤撞加入一個博士群裡。見到有一個人提問:一滴水從很高很高的地方自由落體下來,砸到人會不會砸傷或砸死?
群裡一下就熱鬧起來,各種公式,各種假設,各種阻力,重力,加速度的討論,足足討論了近一個小時。
這時,大媽默默的問了一句:你們沒有淋過雨嗎?
群裡,突然死一般的寂靜......
然後,然後大媽就被踢出群了。

可以肯定的是,這是一個假的博士群。

因為如果真的是相關專業,不用到博士,在本科就會被流體的張力計算以及空氣阻力計算折磨的半死不活。

“你還記得9米每秒的雨滴下落問題嗎?”如果問起水滴下落速度,常識性的都會把問題焦點集中到水滴在什麼速度會達到重力與空氣阻力相等的問題上來。

接下來就是計算水滴模型與空氣阻力。水滴根據空氣密度不同,以及其本身成分不同都會有不同的形狀。空氣的密度又會受到溫度高度的影響。而空氣阻力又會受到形狀以及速度的影響……

所以很遺憾的是古今中外,所有關於雨滴下落的問題,都大量採用了測量值與簡單模型來計算。得到的結果雖然已經非常精確,如下圖,在一定範圍內根據雨滴大小不同就可以查出達到平衡時速度為多少。例如下大雨,雨若為6毫米。查表可知,雨滴速度為9米每秒勻速下落。砸不死人。

為什麼要說遺憾呢?因為數學和物理的限制,使得我們無法直接計算出空氣密度、水滴形狀等等相關數據,從而使得水滴下落速度也沒有那麼精確。

大家要說了,下個雨計算那麼精確幹嘛?有什麼用,勞民傷財?以下是筆者隨手翻出的關於雨滴下落的論文。

這些科學家是閒著沒事幹計算雨滴嗎?

我來換個方式解釋。如果不是計算雨滴,而是計算炸彈在什麼形狀下,怎樣投放,精度最高呢?

如果數學物理水平達到新的高度,可以從理論上解決水滴下落問題,那麼所帶來的影響如下:

炸彈、導彈不再有誤差範圍,千里之外可以精確殺傷你旁邊的敵人而不傷到你的毛髮;

槍械不再有精度限制,各種參數不再依靠測量值,而是精確理論值,步槍千米之外輕鬆開瓶蓋;

反衛星作戰只需衛星上帶把槍,可以精確計算各種攝動力,每一發子彈消滅一顆敵國衛星……

請問,這些問題,大媽能解決嗎?

的確,在日常生活中,我們的確不需要如此精度的計算測量。當然社會上也的確存在雖然學歷高,讀死書,實際並無建樹的“學者”。

但是大家不要忘了,科技的發展,祖國的富強,除了我們各位在普通的崗位勞動之外,還有很多科研工作者在背後默默地奉獻,拿著餬口的錢,從事著會猝死的科研工作。不應當把他們作為消遣嘲笑的對象。

(科普性質不嚴謹,不足之處還請指出。)


蛋殼科普

我去年加入過一個博士群,確實討論這個事!記得當時也是爭議很大!有的說會砸死人,有的說不會!

但是,各位答主應該看到,本題目問的是一滴水在1000米高空自由落體掉下來會不會砸死人?注意是自由落體!

所以很多答主回答的,由於水滴下落受到的豎直向上空氣阻力與速度成正比,這滴水會隨著速度的增大,受到越來越大的豎直向上的空氣阻力,直到與水滴所受的豎直向下的重力數值相等,水滴處於平衡狀態,此後水滴就會保持勻速,所以當水滴落地時候,由於速度有限、動量也有限、動能也有限,因而不可能砸死人!但是,上面回答是錯的,因為這是有空氣阻力時候的情況,本題是沒有空氣阻力,自由下落,因而其速度還說會越來越大。

不過到底這滴水能不能砸死人,我們還需要測算和分析。我們先來看,這滴水落地的速度,根據自由落體位移公式:h=1/2*g*t^2,而自由落體的速度公式:v=g*t,對這個公式兩邊求平方,再除以自由落體位移公式,就可以得到V^2=2000*g,如果重力加速度g近似取10,V=141m/s,這個速度比飛機起飛的速度還要大。根據動量定理Ft=mv,大雨滴按照1立方厘米計算,為1克,即0.001kg。此時的動量為141*0.001 = 0.141,這個動量在1cm/141(m/s) = 0.00007s左右釋放完,對應的衝擊力就是2000N。看起來可以對人造成巨大傷害。但是,要注意這是一個雨滴,因此在與人接觸並劇烈碰撞時,水滴會散開,因此其殺傷力會大幅度下降,遠遠達不到致人死亡的地步!


地震博士

之前曾經看過一個段子,說「一群博士生在QQ群裡討論雨滴會不會砸死人,一個初中生在一旁說了一句『你們沒有淋過雨嗎?』,便被移出了群」。這個段子本身暗含了強烈的「反智主義」思想,想用現象來壓制、替代理論與推理,是很可笑的行為。而這裡這個問題就很好,至少是嚴肅地來詢問這個問題。

我們知道,雨滴從雲層中落下的過程不是自由落體,因為他會受到空氣阻力的作用。也正是這個作用,是的在實際生活中,從來不會有人被雨滴砸傷。低速下,物體所受阻力與速度成正比,這樣,就會存在一個最終速度,在這個速度下,引力與阻力相等,物體的速度也不會變化,並一直保持這樣的速度。空氣中,雨滴的「最終速度」相對較低,不會對人造成傷害。

然而,是否造成傷害都要考慮其程度。現實中,雨滴確實不會打傷人,然而若是用餐巾紙來接雨滴,有時也會被打穿,這就是程度不同造成不同的結果。

回到問題中,「自由落體」意味著這個雨滴不受空氣阻力印象,速度可以不斷增加。那麼它在落地的時候,速度可以很大。一般的積雨雲高度大約是600米到2000米左右,這裡按照1000米計算。不受阻力,落下來的時候,速度是140米每秒,比客機起飛時的速度還要快。

大雨滴按照1立方厘米計算,為1克,即0.001kg。此時的動量為140*0.001 = 0.14,這個動量在1cm/140(m/s) = 0.00007s左右釋放完,對應的衝擊力就是2000N,作用到一平方米的皮膚上,是非常大的壓強,理論上可以打傷人。


章彥博

一滴水在1000米高空自由落體掉下來會不會砸死人?這個問題相信大家都已經看過了,說的是在一個博士群裡大家用各種數據理論在討論這個問題,然後有人問了句難道你們都沒淋過雨嗎?隨後這個人就被踢出去了。我們從實際生活中來判斷就能知道答案了,不管一滴水從多高的

地方下落它都不會對人體產生任何威脅,因為足夠長的下落過程中水滴最後都是達到一個受力平衡的勻速,不會再加速,而雨滴本身的質量又非常輕,所以肯定不會砸死人的。但是請注意,題主這裡問的是自由下落,也就是不受到阻力的情況下,只有重力,那麼我們可以計算下雨滴最終的下落速度應該是在140米每秒左右,這裡我們算一滴雨的質量是0.1克,雨滴由140米每秒降低為0米每秒是在0.01秒內完成的,那麼加速度就是14000米每秒的二次方,F=ma算出這個力為1.4牛,作用在人的皮膚上應該會挺疼的,但肯定不會死人。

但是我最近看到一個新版本,說的是一枚1元錢的硬幣從高樓下落,會不會砸死人?硬幣可比雨滴要堅硬質量也大,不計算一下肯定不敢輕易下結論。那麼我們假設從1萬米的空中讓硬幣下落,硬幣質量為6克,直徑大約為25毫米,厚度在2毫米左右,硬幣加速到45米每秒已經到達了極限的速度,阻力和重力相等。硬幣砸到人身上,這個力的作用時間是0.01秒,那麼加速度就是4500米每秒的二次方了,再乘以硬幣的質量F=ma,這個力在30N左右,我們再考慮硬幣砸人的受力面積,就算硬幣豎直地以最小的面積擊中人體(4平方毫米左右),這個壓強P=F/S=7MPA,查閱資料可知,人體可以承受25MPA的壓強,遠大於7MPA的壓強。所以哪怕是1枚硬幣從1萬米空中砸人都不會有生命危險


科學薛定諤的貓

話說,曾經有這麼一個博士群。

裡面一位物理學博士拋出了問題,一滴水從1000米高空滴下來,會不會砸死人。那一瞬間,真是炸開了鍋啊,一會流體力學、一會表面張力、一會數學建模、一會要發個SCI!

一個大媽不小心進了群,她輕輕說了句:你們沒淋過雨嗎?

於是她被踢出了群聊。

這雖然是個段子,但是我們不得不說,你去查閱文獻,你會發現大量的論文,都研究的是水滴下落的模型。

為什麼一個水滴,要這麼多科研精力呢?

因為:

水滴是砸不死人的,但是水滴為模型的導彈等,這樣的等效研究就充滿了意義。

水滴下落到地面前的速度和水滴的大小、形狀、空氣的密度、溼度等等都有關係。

但由於水滴的大小範圍是很有限的,水滴下落的時候受到的阻力也基本上在一個非常小的範圍內波動。下雨,對流雲能發展的高度,也基本敲定了。

於是乎:所有變量似乎都可以被平滑掉,最後下落的最終速度,和雨滴的最大直徑相關了。。。

基本上,在相應模型裡,輸入一個直徑的值,就可以得到一個最終速度。

此外:由於流體力學,我們可以得知,水滴的形狀基本是恆定的,下面圓潤,上面尖尖,所以落到人身上壓強也不會大。

速度、重量、壓強,都能算到~那麼小小的數據!能砸死人?
不,一棵堅強的小草都不會低頭。

可是,你可能會說,那為什麼會有“已是黃昏獨自愁,更著風和雨。無意苦爭春,一任群芳妒。零落成泥碾作塵,只有香如故。”的詞句呢?

雨水怎麼打落花朵的呢?

那麼答案就是:

1. 連續擊打

2. 風

3. 雨水增重,壓垮花朵


不入流的大劉

當然會砸死人,我說一件歷史記載的真事。

1942年的那年冬天,華北平原特別冷,在正太鐵路線上,有一個正在巡邏的日本兵被一滴水——準確的說,是一個冰渣子給砸死了。這冰是從哪裡來的呢?原來是來自我方的一架運輸機上,當時運輸機向山西前線運送物資,正飛過正太線,機艙裡有位戰士憋不住了,便把機艙門打開了一條縫,對著下面就尿了一泡尿——你是知道的,那天特別冷,於是,這泡尿在半空中迅速凍成了一坨冰,不偏不倚,剛好砸在了小日本的頭上,頓時鮮血四濺,日本鬼子當場斃命。

這泡尿的威力是不是比包子雷還要厲害?

想一想其實也不難理解,水滴石穿嘛,人的腦袋能有石頭硬嗎?何況還變成了冰。

至於大媽闖進進博士群的段子,其實已經是老梗了,那種自以為聰明的給出“天天下雨,也沒看砸死人”答案的人,看似聰明,其實是自作聰明,至少,連一點幽默感都沒有,這一點我很不喜歡。

當一些人為大媽的智慧叫好時,看上去是打了博士們的臉,自以為好像瞬間有了某種智商上的優越感,實際上是很悲哀的一件事。

1+1不就等於2嗎?

如果事情如此簡單,那就好了,吃喝拉撒睡,人生過的就像一隻不用思考的豬,僅憑本能和經驗生活就好,還學個啥習呢。

所以,我覺得講大媽的段子,精神內核並不好,倘以不懂和不知為榮來嘲笑博士,那就真的是自以為是——以為自己看到的就是一切,以為自己的經驗就是真理,別人都是錯的。

這是一種真正的反智,且自我封閉。

享受不到思維和思辨的樂趣,只要為看到的結果洋洋自得,那還要博士幹什麼?科學又有何用?不如回到過去,回到夏商周三代才好。

如果我能一腳把這些人踢回過去,我一定給踢回去。


喻派胡言

大家應該都知道,但看了許多答案解釋的不太滿意。我認為之所以水滴砸不死人,是因為水的形狀所致,水是無形無狀的東西,在砸到人身上時會改變力的方向,也就是力道分散開來,假如水滴凝結成冰雹,從1000米高空下落會砸痛人的,大的冰雹估計能砸死人,同樣是水的成分。改變形狀就可以砸死人,不是加速度的問題,而是水的形狀決定的,哪怕不改變水的形狀,估計傾盆大雨也砸不死人。

換個角度看問題,直升飛機向上升多快,水滴也砸不破玄窗,相反,飛鳥飛得再慢也能撞破玄窗。一枚小小的石子,能打破高速行使的列車,這和高速高升的飛機撞上水滴沒有根本區別,但結果卻大不同,為什麼呢?這就從石子和水滴的形狀找原因了,所以我認為是水滴的形狀決定了一切。

撰文/秉燭讀春秋


秉燭讀春秋

我回答問題的時候看見了其他人的回答,我就偷偷的笑笑不說話,題主問的是“自由落體運動”掉落下來,而不是就順便的掉下來,好多人把題主罵的狗血淋頭!而我要說的是一滴水自由落體運動掉下來可以砸死人,大家先不要反對,請往下看。我就用科學的角度來分析一下。


所謂了“自由落體運動”是不考慮空氣阻力的下降,而我們平常見的雨滴都是經過了大氣阻力減速之後的,最後發現他不管從多高下來,打在人體身上時的速度始終都是20m/s。所以雨滴並不會打死我們。那麼不受阻力的情況下呢?

我們可以來計算一下,s=1/2(at²),當s=1000米,重力加速度為為10m/s²時加速時間大約為14.1秒,那麼掉落在地上時的速度就為141m/s。一滴雨大約重0.02克=0.00002kg=0.0002N。那麼他的動量就等於0.00242,這個動量在1cm/141(m/s) = 0.00007s左右釋放完,對應的衝擊力就是2000N,

作用到一平方米的皮膚上,是非常大的壓強,理論上可以打傷人。所以通過計算我們可以知道,雨滴的自由落體運動可以砸傷人,或者砸死人!

下面我再給大家分析下雨時雨滴從17-18km處落下來為什麼砸不死人。

如上圖,所示我們的雨滴都形成於不穩定對流層,1000米處砸死人與17-18米砸死人關鍵的條件在於“是否自由落體運動”恰恰雨滴不是“自由落體”所以下降是會收到巨大的空氣阻力。雨滴的運動過程如下。

一開始雨滴的確會加速, 因為受到重力的作用, 這個過程會不斷加速, 但是隨著速度的增大, 空氣阻力會迅速增大, 當阻力增大到重力時, 雨滴的運動就變得很神奇: 如果還加速,那阻力馬上大於重力,水珠就要減速; 如果立即減速,那阻力馬上小於重力,水珠又要加速。 如果加速,就要減速; 如果減速,就要加速。 所以水珠在重力和空氣阻力共同作用下, 既不加速,也不減速, 而是勻速下落。


總結起來就是: 水珠先加速下落, 加速到某個階段變成勻速運動。 而雨滴最後這個收尾的速度大約在20m/s, 所以你沒有被砸死。

所以都不要爭了,用科學說話!


樹先生776


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