一滴水从10000的高空做自由落体运动,不考虑蒸发,落在人的头顶会怎样?

潮起不落66397931


如果条件只是不考虑蒸发,同样的问题还有朝天上开一枪,子弹落下来能打死人吗?在帝国大厦顶楼扔一枚硬币,能砸死楼下的行人吗?这些问题的答案都是否定的。

同理,一滴水不管从多高的高空做自由落体运动,最后落到地上的结果都是差不多的,决定因素就是所谓的“终端速度”。因为自由落体运动并不是没有阻力的,空气阻力与速度的平方成正比,当速度增大导致空气阻力增大,当空气阻力与下落物体的重力想等时,物体将会保持相对的匀速运动,也就是物体最终的下落速度与空气阻力相关,而空气阻力又与物体的形状相关。一滴水从10000米高空落下和雨滴落下的情况没有什么不同,雨滴落在人头顶会发生什么?

当然如果不考虑空气阻力,一滴水从高空落下的终端速度会非常高,这种情况下一滴水的动能会非常高,击中人的头顶是有可能会发生严重伤害的。


SMETalk


既然是“自由落体运动”,那就必须没有阻力,自由落体运动本身就是只受重力。

如果题主的假设成立,一滴水在10000米的高空自由下落,可以根据自由落体运动的规律轻松计算出水滴落到地面时速度大约为442米每秒。这个速度会超过一般的手枪子弹速度。虽然雨滴的质量比不过手枪子弹弹头的质量,但是这么高速度的物体落到人的头顶也是能够致命的。

实际上这样的情况当然不会存在,空气阻力会保护人类。物体在空中下落时会受到重力及阻力的影响,重力大小可以认为不变,而阻力是与物体运动的速度平方成正比的。随着物体下落的速度逐渐增大,其受到的阻力也会逐渐增大。最终两者达到平衡,速度不再增大。所以雨滴下落后砸到人的脑袋上不会对人造成什么伤害。

倘若是比较大的冰雹落下来,就比较危险了。冰雹的个头比水滴要大很多,其重力也要比水滴大,这样冰雹达到受力平衡时速度要比雨滴的速度大很多。落到车上可能砸坏车顶、车挡风玻璃,落到动物身上也会砸死它们。

如果地球上没有大气层,下雨的时候雨滴会不会把地面砸的千疮百孔?如果那时候还能“下雨”,那绝对不会下液态的雨。下图是水的相图,其中反映着在不同温度及压强下水的状态。可以看到,在压强低于0.61千帕时,水不会以液态的形式存在,只有固态和气态两种状态,只有温度低于零下60多摄氏度时,才能以固态的形式存在。

即使真的那样,老天也不会下冰雹把地面砸的一个洞一个洞的。因为如果星球连大气层也没有,就意味着它的质量很小,其引力根本束缚不住气体。水蒸发后会很容易逃逸出那颗星球,根本无法凝结成冰落回去。


刁博


首先,要搞清楚什么是自由落体。




然后再定义一滴水是多少。

一滴水通常是0.05 ml, 设密度为1g/ml, 则0.05ml 的水的重量为0.05 g。


最后计算自由落体运动产生的动能。

1.自由落体时,重力对物体做正功,重力势能减少,动能增加。

2.动能的增加量等于重力势能的减少量。

3.在初始状态动能为0,势能为mgh。

因此,EK= EP = mgh (g值取10,方便计算)

代入数字得: EK=0.05*10*10000=5000 J

我不知道5000J的破坏力有多大,但可以换个例子:一个500g(一斤)的物体从头顶上一米自由落体到头顶也是产生5000J动能。所以各位自己想象吧!


荡漾在水波里的小虾米


当然不会对人体造成伤害。

因为有空气阻力,使得水滴维持一定的速度,或者解体成更细小的水滴。而且水滴本身会变形。

空气阻力受到物体受力面积、形状、速度的影响。假设水滴的形状固定,当水滴下落速度加快时,水滴受到的空气阻力也会增加,最后最后水滴受到的空气阻力等于水滴收到的重力,这时候水滴会维持稳定速度。

水滴此时的能量,若是保持形状不变,是可以伤人的,例子为冰雹。

但是为什么还是无法伤人呢?这时候需要考虑到冲量和动量:MV=FT【力对时间的积累效应,M质量,V速度,F力,T时间】。简单的说,就像从高处跳下来,人的腿会弯曲一下缓冲受到的冲击力,而水滴接触到人体时发生了变形,把原本冲击力缓冲掉一部分,使得人体能够承受其冲击。

如果水滴始终不变形,就是冰雹的效果。



咱来了


(1)物体开始下落时是静止的即初速度V=0。如果物体的初速度不为0,就算是竖直下落,也不能算是自由落体。

(2)物体下落过程中,除受重力作用外,不再受其他任何外界的作用力(包括空气阻力)或外力的合力为0。

(3)任何物体在相同高度做自由落体运动时,下落时间相同。

以上是对自由落体的定义,搞清楚了再出来胡扯。

vt²=2gh,假设雨滴大约0.05g,这里边剩下的未知变量就是t,给一个特定的时间,我们就能算出v,进而P=MV,动量我们也能清楚了。然而,雨形成的高度只有2600多米的高空,不足10000米,所以时间上必须要考虑它和初速为零的一个2500米是完全不一样的

这是高中一年级的物理吧。

那些高喊着下雨没砸死人的傻逼,你初中地理也很弱智,万米高空怎么会有固态雨滴?!

直径3毫米的冰滴,从10000米高空飞下,你拿脑袋去试试!


江南烟波钓叟


液、体和固体不一样,液体下落,靠的是表面张力结合,再高下落,除去阻力,加速不大。雨点大的,速度还是快点,打在身上还是有重的感觉,但张力有限,打在身上散的,就象一把沙砸到身上。如果加速够快,就象高压水泵,水会团结点,砸在身上也会难受。高空掉硬币,平着,阻力大,砸在头上受力点大,会没事,侧着,加速快,不要人命也会叫人害怕这天上掉的金币。液体和固体终归不一样


大海142581829


不是因为下雨打伞而没事儿。

即便是自由落体,你们考虑到一滴水的质量和硬度了吗?只要不是秃子,我估计从10000米掉下来的自由水,不会对人有什么大危害。

请高人算一下呗。


飞翔的熊猫86632852


看到这个问题我想到了曾经看到的一个段子,它是这么写的:一个本科生不知道怎么混进了研究生群里,也是一个人提出了这个问题,群里各种计算争吵,后来那个本科生也提了一个问题。他问那些人有没有被雨淋过,后来这个本科生就被踢出群了


体院大四学狗


各种公式的人怕是生活在沙漠里吧 人家也没说不考虑阻力 要是真不考虑阻力直接能量守恒求速度 然后再动量方程求冲量 不就完事了 哪有那么复杂 极高速度落下来的话 水滴也不需要考虑水的张力和柔性了 和钢珠砸一样的 速度太快 惯性原因没区别


柠檬馅儿饺子


自由落体是没有空气阻力的。所以雨滴速度为V=√(2gs),已知S=10000,取g=10,得V=√200000=447.2米/秒。动能为Ek=mv^2/2。0.001*447.2平方/2=99.99J.

如果是子弹之类的100J完全可以有杀伤力了,但是雨滴的话估计砸到眼睛里可能有杀伤力吧。



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