一滴水如果从足够高的地方落下,能不能打死人?

张溢解密


又是一个思想实验!

看了很多回答,很多人只看到题目,没有看问题的描述:忽略空气阻力!于是出现了“平时没有被雨淋过吗?”这样的质疑。所以应该在题目中加上“忽略空气阻力”,而不是问题描述中说明!

那么忽略空气阻力的情况下,一滴水在足够高(假设无穷高)的地方落下,能打死人吗?

很多人会有这样的错觉,没有空气阻力,意味着只有地球引力(不考虑其他星球引力影响),那么水滴会一直加速,最终速度会达到无穷大!

当然,我们都知道速度不可能无穷大,爱因斯坦的相对论已经表明了,任何物体的速度都不会超过光速。事实上不仅不能不会达到光速,水滴的最终速度会比光速小很多!

我们都知道第二宇宙速度,11.2千米/秒,也就是物体在无动力情况下摆脱地球的最小速度,说直白点,在理想情况下,以这个速度飞行就可以到达距离地球无限远的地方!

而这个物理过程也是可逆的,也就是说,一个物体从无限远的地方下落,在理想情况下(只考虑地球引力),它的最终速度也会是11.2千米/秒!不会像有些人说的那样无限接近光速!

但即使水滴的速度为11.2千米/秒,砸到的话也足以让人毙命!

不过我们还忽略了另外一个问题,那就是即使水滴很小,但最先下落的部分会有更高的速度。

举个例子,在我们口渴像喝水而水很热时,我们经常会用两个杯子来回倒水好让水凉的快些,在来回倒水的时候,你会注意到一个细节,在水下落的过程中,水会逐渐变成水滴落到另一个杯子里,而我们倒得水也可看做一个大水滴!

所以,即使一滴水很小,它也分上下部分,下面的部分速度会比上面的部分更快,这意味着水滴落到地球上时不会是一滴水,而是会变成更小的颗粒,比如水分子!

当然,还有一个问题,那就是不考虑空气阻力的情况下也意味着没有空气,而真空状态水滴是不可能存在的!

所以,水滴从足够远的地方落下,不会砸死人!


宇宙探索


不会,原因很简单,雨滴在到达一定速度之后,由于空气阻力的影响,不会再进一步加速。

实验也很简单,目前还没有人被雨滴砸死过。

但要理解「为什么」,光靠实验是不够的,需要一点简单的计算。

雨滴下落时,可以对应一个微分方程:

其中k是阻力系数,因为雨滴速度比较小,所以是一阶的关系。

这是一个简化的方程,但足以解释问题。对应的高度x可以解得:

这里假设初始高度为0,其实不影响,因为这只是一个设定的问题。对x做一阶微分,可以得到速度:

对上式求极限,即问t特别大的时候,速度会有多少。结论是,速度是有上限的:

实际上,将实验测得的k带入,可以很容易的算到,雨滴的最终速度大约在8~10m/s的水平。这个速度对人是完全没有伤害的,加之水滴本身在撞击时还会变形,这就延长了撞击时间,降低了撞击力度。


章彦博


你的原话:“一滴水如果从足够高的地方落下,能不能打死人?加个条件:在忽略空气阻力的情况下的,一滴水如果从足够高的地方落下,能不能打死人?

我觉得,如果不考虑空气阻力的话,一滴水从高空掉下来,是可以砸死人的。不过具体要计算一下才能说清楚这个问题。

这里面其实涉及到的中学物理知识就是自由落体运动。

在自由落体中,下落速度v正比于下落高度h的1/2次方。

而且,下落速度只与高度有关,与质量无关。

所以,从1万米高空掉下来的水滴的速度,是1米高度上掉下来的水滴的速度的100倍。

现在我们假设下落高度是1000米,那么我们可以算出来,这个水滴掉到地面的速度高达141m/s,这个速度已经大概是声音速度的1/3。作为对比,我们知道手枪子弹的速度一般为300M/S左右。 狙击步枪和重机枪的子弹速度高一些,能达到800M/S的左右。当然水滴的质量比子弹要小,所以在相同速度下,水滴的动量小于子弹,杀伤力也小于子弹。

所以,从1000米高度掉下来的水滴,如果不考虑空气阻力,已经达到了手枪子弹速度的1/2,如此高的速度,差不多可以把人的天灵盖击穿。如果不能,至少能把人的脑袋砸出血来。如果高度是10000米,那么这样的水滴掉到人脑袋上,与子弹的速度已经是一样了,人是可以被击毙的。

当然了,这里的计算完全是按照你的假设来做的,如果考虑空气阻力,因为空气阻力在高速情况下正比与速度的平方,所以水滴从高空掉下来最后的速度会收敛到一个不致命的速度。


潇轩


如果没有空气阻力的影响,一滴水从足够高的地方落下来完全可以砸死人,这与淋雨完全不同。

在有空气阻力的情况下,水滴在下落过程中,速度会越来越快,空气阻力也会随之迅速增加。直到最后,空气阻力等于水滴重力,水滴受力平衡,它将会匀速下降,这个速度被称为终末速度。一般而言,质量约为0.05 g的水滴的终末速度大概只有6 m/s,所以水滴落地时的动能只有0.0009 J,这么小的动能不会有什么破坏力。

另一方面,在没有空气阻力,并且水滴的下落高度足够高的情况下,水滴将会在引力作用下持续加速,它的落地极限速度可达11.2 km/s,这个速度正是第二宇宙速度。要知道,物体只要以第二宇宙速度的初速度出发,它就能完全摆脱地球引力束缚,无动力逃逸到无穷远的地方。反过来,物体从无穷远的地方落到地球上,最终速度就是第二宇宙速度。

因此,如果水滴在没有空气阻力的情况下从足够高的地方落下来,它的最终动能可达3000 J,这高于大部分突击步枪的子弹出膛动能。这意味着高速下落的水滴拥有很强的杀伤力,置人于死地完全没问题。


火星一号


雨滴从云层落下来的还不够高?要是能砸死人,地球人早没动植物了。水滴虽然会随着重力加速度的影响会不断加速下落,但是水滴下落还受到另一个相反方向的作用力--与空气摩擦产生的阻力,下降速度越快摩擦力越大,当其产生的阻力与水滴的重力相等时,水滴就会由加速运动变成匀速运动。所以,水滴的速度不会无限增大,因此在质量固定,因速度增加而产生的动能在水滴变成匀速运动后达到最大值且保持这个动能值不变。所以放的再高也不会砸死人。说到这,估计是没看到题目中说“忽略空气阻力”。所以以上说法是不成立。

因此,水滴是会砸死人的,因为没有空气阻力,水滴会持续加速,速度越来越快,动能就越来越大,所以人会被砸死。就如同鸟在地面飞向飞机挡风玻璃会撞一个趔趄但玻璃没事,但鸟飞向高速飞行的飞机,鸟死玻璃亡!


柳小庆


误加入一个博士群里。见到有一个人提问:一滴水从很高很高的地方自由落体下来,砸到人会不会砸伤?或砸死?

群里一下就热闹起来,各种公式,各种假设,各种阻力,重力,加速度的讨论,足足讨论了近一个小时。

这时,我默默的问了一句:你们没有淋过雨吗???


群里,突然死一般的寂静......

然后,然后我就被踢出群了。


小拼娱乐


我敢说在这里回答的人没有一个是物理老师。

我离开学校很久了,中学物理已经几乎忘完了,但该有的常识还是知道的。

我随便了一张图,这是一个水滴,不需要考虑它有多大,但知道的是它是有大小的,既然有大小,位置A与位置B肯定是存在距离差ΔX,也在它们开始下落的起始时间点上存在微小的△t。若让这个水滴从高空落下,不考虑空气阻力的话,根据中学物理公式很容易知道这个ΔX=1/2gt²-1/2g(t-△t)²会越来越大!也就是说,这滴水最后会分散成无数的小液滴,直到小液滴之间的凝聚力大于各部分由于落体而产生的分散作用。在中学时没曾做过这样的题目?从一高度放一颗小球,过了△t时间后再放一颗,问过了t时间后两小球之间的距离是多少。而两小球之间的距离是随时间 t 的变化而变化的。

不信你可以试一试,从高楼上泼一盆水下去,你会看到什么?你将会看到泼出的水会分散成无数滴落下!而站在楼下的人感觉好像就是天在下雨。所以雨水是一滴滴细小的液滴。

万物形成皆有原因,不可能存在什么天上下个雨就打败了科学的无数推导这样可笑的事情。那种笑话也只能当个笑话听听。


騎著毛驢上戰場


一滴水如果从足夠高的地方落下,能不能打死人?引起了广泛的热议。我的答案是砸死人的概率就是0。这个问题设了一个《陷井》。

看似属于高中物理,自由落体运动的问题,〈题主描述中说明,可以不考虑空气阻力)。但却,实属于一个《需要发散思维》的来解答。换句话说,需要《脑洞大开》才行。

先强调一个概念,什么是阻力?阻力是指与自油落体,下落的反方向的力。也就是阻力向上。

(1)要考虑下落的运动轨迹,不可能是竖直向下的自由落体。例如受到水平方向的风力,水滴会隨风沿水平方向飘落。

(2)从足夠高处下落过程中,遇到温度高的气流,不排除水蒸发,水滴被汽化,水滴在空中消失了。


汇燕1


这让我想起了以前看过的一个小文章。

大概意思就是,一了人被天上掉下来的冰箭戳死了。

后来调查发现,是飞机的排尿系统排了尿液,高空中冰冻了,掉下来误杀了个人。

所以,那个人是被尿砸死的。

回到正题,一滴水,只是一滴。

重要条件是忽略阻力,且从足够高的地方。

好了。我又想到了一个新闻。

说是有人车停楼下,发现前挡风玻璃破了。破裂中心,是,一只用过的套套。

想多了。回到正题,作为一个文化程度不高的小学生,我觉得。砸不死人,

因为我觉得这一滴水,破不了我的防御,即使破防,应该也是掉几滴血吧



看单


首先重复下题干,水滴,自由落体运动,不考虑空气阻力,高度趋于无限大

根据H=1/2gt²所得 t趋于无限大,又V=gt,所以V趋于无限大,没有空气阻力就是去除掉摩擦力。又Ft=mv,撞击在一瞬间,非弹性碰撞,我们假设t值为0.1s,可得出撞击力F无限大。基本上如果不考虑撞击的同时能量转化的情况下,这滴水滴可以洞穿地球,我不信人的骨头强过地幔,所以被砸中的人类必死无疑。如果考虑到撞击产生的热量扩散的情况下,根据能量守恒定力,Ek=1/2mv²,动能无限大,撞击若完全转化为热量,基本上能把地球烧成渣。我不觉得人类可以存活。所以人类还是必死无疑。

最后说一点,告诉那些说没淋过雨的愚民们,你们淋雨的时候难道没有遇到被雨砸的生疼的感觉过么?没在暴雨中奔跑过么?不知道雨打在脸上会疼么?这些你们说的雨水还是在计算空气阻力和高度有限的的情况下砸向你的,要是没考虑呢?你有本事下雨别躲啊,就昂着你的脸硬抗啊


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