Si un elevador se cae, ¿qué pasaría si saltara en el momento exacto en que llegó al primer piso?

Morirás de todos modos.

Si saltas dentro del elevador en picada, te moverás hacia arriba en relación con el movimiento del elevador de la muerte, pero a menos que tengas una cantidad loca de fuerza (como en una fuerza de tipo superhéroe absolutamente inhumana) seguirás descendiendo en relación con el piso que te aplastará medio segundo después.

Lamento estallar su burbuja, pero la inercia es un competidor un poco difícil de competir.

Supongamos que usted y el elevador están (casi) en caída libre a 40 millas por hora. Cuando saltas a, digamos, 5 millas por hora en la dirección opuesta de la caída (hacia arriba), te alejarás del piso del elevador a 10 millas por hora, pero seguirás bajando a 40–5 = 35 millas por hora.

golpear un piso sólido a 35 millas por hora seguramente lo lastimará o matará severamente

(tenga en cuenta que las cifras de velocidad -40 mph para el elevador en caída libre y 5 mph para el salto hacia arriba- están totalmente compensadas. Dependiendo de las características de seguridad del elevador y la altura a la que el elevador comienza a descender puede significar una caída significativamente más rápida)

El estado de ánimo que prevalece en las respuestas hasta ahora es dramático, así que intentaré agregar algunas referencias a las leyes de física y algo de optimismo :).

A medida que el sistema ascensor-persona acelera durante la caída, acumula energía cinética. Al final de la caída, la energía cinética acumulada.

E nergy_of_fall = 1/2 * M ass_of_person * V elocity ^ 2

se transforma en deformaciones mecánicas debido a la parada abrupta. Entonces podemos razonar que el daño es proporcional a la energía acumulada.

Ahora, ¿puede la persona agacharse en el piso mientras cae el elevador? El elevador experimenta una pequeña fricción con el aire y los rieles laterales, por lo que no está completamente en caída libre. Entonces, sí, la persona puede agacharse en el piso y poder saltar.

Ahora, ¿qué sucede cuando la persona salta? Al saltar: las piernas de la persona funcionan, lo que se puede expresar como:

W ork_of_jump = A cceleration_of_jump * M ass_of_person * D istance_feet_to_hips

Incluso si el sistema de elevador-persona pudiera considerarse un sistema cerrado, el trabajo realizado por las piernas de la persona es redistribuir la energía cinética del sistema. Prácticamente la persona que salta transforma parte de su energía cinética en el ascensor que cae.

Por lo tanto, el destino de la persona dependería en última instancia de cuán sustancialmente la W ork_of_jump reducirá la Energía cinética de caída acumulada por la persona. En general, una persona más delgada (menos cinética energética) más alta ( D istance_feet_to_hips) más larga que puede lograr una mejor aceleración_de_jump (más salto W ork_of_jump) tendría mejores posibilidades de reducir el daño por caída.

Entonces, si fueras una pulga …

¿Qué tan alto puedes saltar? Llama a eso H.

El resultado sería exactamente el mismo que si el elevador tocara el suelo a una altura de H en lugar de donde realmente golpea.

Si eso marca una diferencia significativa, ¡tu edificio realmente no necesita un elevador o definitivamente deberías probar el salto de altura olímpico!

Si usted y el elevador están en caída libre, y usted “salta” justo antes de que el elevador choque con el suelo, solo reducirá su velocidad ligeramente. Si la altura inicial donde comenzó la caída es alta, la reducción en la velocidad será insignificante.

En tal caso, lo único que se puede hacer es tumbarse en el piso del elevador. Esta fue una idea que encontré en línea, no pensé en esto, y pensé que era bastante ingeniosa. Al acostarse en el suelo, la fuerza ejercida sobre su cuerpo por el suelo tendrá alguna forma de distribución de presión en lugar de ser una carga (casi) puntual, y el daño en cualquier ubicación de su cuerpo se reducirá drásticamente.

Ha habido algunas respuestas que invitan a la reflexión.

Si está en plena caída libre, acelerará al mismo ritmo que el elevador. En relación con el ascensor, parecerá que está en gravedad cero de la misma manera que entrenan a los astronautas en aviones que descienden rápidamente. Entonces, la menor contracción del dedo gordo del pie hará que te alejes del piso.

Si se encontraba cerca de la pared posterior del elevador en ese momento, podría empujar la pared posterior un poco antes de llegar al primer piso, de modo que la primera parte de su cuerpo comience a salir justo en la parte inferior de la puerta llega al techo del primer piso. Esperemos que todo tu cuerpo esté fuera del ascensor antes de que la parte superior de la puerta cruce el primer piso. En realidad, su ventana es aproximadamente la mitad de ese tamaño.

Si no logra salir a tiempo, pierde las piernas o lo que sea que empujó y golpea el primer piso a la misma velocidad que habría tocado el fondo si se hubiera quedado dentro del elevador. Si sobrevive golpeando el primer piso, entonces probablemente tendrá menos extremidades que si se hubiera quedado dentro del elevador.

Tomando una sugerencia de otra respuesta, me gusta la idea de tirarme al suelo en una esquina tan pronto como entras en el ascensor. Humedezca un poco las manos para agarrarse y comience a empujar un poco hacia arriba en las dos paredes. Si terminas en caída libre, entonces deberías poder mantener tu cuerpo plano contra el piso. Esto podría ser un poco antisocial si lo intentas regularmente.

Y hablando de comportamientos antisociales, los estudiantes de psicología son conocidos por estar de espaldas a la puerta mirando a todos a los ojos. Me imagino a un estudiante de psicología tirado en el suelo como he sugerido y diciendo: “Solo quiero una oportunidad de sobrevivir si terminamos en caída libre”. La buena noticia para cualquiera que intente esto es que probablemente habrá al menos un poco de fricción entre el ascensor y el edificio (pistas, etc.), por lo que si comienza en el piso, probablemente se quedará allí incluso con el músculo extraño contracción nerviosa.

Por cierto. ¿Los ascensores modernos tienen amortiguadores en la parte inferior para reducir los efectos de aceleración en tal evento? Yo esperaría que sí. Si es así, no estaría tratando de existir la cápsula de seguridad.

EDITAR: La suposición en la pregunta es que las puertas del Nivel 1 están abiertas. Como ingeniero, me pregunto si tener todas las puertas inferiores cerradas proporcionaría un cojín neumático en un sistema razonablemente bien sellado. Por supuesto, si el sistema estaba perfectamente sellado (es decir, no se escapaba el aire a través de las puertas en niveles inferiores y nada escapaba entre la cápsula y las paredes del eje), entonces, a la mitad, la presión debajo de la cápsula sería de dos asmosferas. Si comienza a caer desde el piso 100, para cuando llegue al primer piso, la presión a continuación será de alrededor de 100 atmósferas (es decir, 100 pisos de aire comprimido en el espacio de 1). Ok, entonces ningún sistema estará tan bien sellado y ni siquiera hemos considerado la capacidad de las puertas (o incluso las paredes del eje) para manejar tales presiones.

Y solo para agregar un poco de diferencia cultural a la conversación: en Australia generalmente comenzamos con una ‘planta baja’, lo que significa que contamos G-1–2–3-… mientras que en muchos países comienzan en el primer piso y cuentan 1 –2–3–4 … Y en algunos países no tienen piso 13. En Japón pueden volverse realmente locos cuando excluyen el número cuatro. Es decir, pueden excluir los números 4,14,24,34,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,54,64,74 …! Entonces, las matemáticas de una caída desde el piso 100 pueden ser culturalmente dependientes 🙂

Mythbusters realmente hizo un episodio sobre esto. Como ya han dicho otros, saltar justo antes de que llegue el ascensor básicamente no hace nada para salvarte. Sin embargo, hubo un caso, hace mucho tiempo, en el que cayó un ascensor y la persona que estaba dentro pagó en el piso. Debido a que el pozo del elevador estaba tan apretado, creó un tipo de colchón de aire que absorbió parte del golpe del elevador. Eso, con la distribución de presión en su cuerpo creada al acostarse en el piso, salvó la vida de esa persona. Creo que todavía estaban bastante malheridos aunque. Sin embargo, YMMV depende de la construcción del elevador y el pozo y cosas así.

Ascensor Salto / Caída

Los accidentes de ascensor del mundo real son extremadamente raros. ¿Alguien puede dar datos sobre accidentes reales? Hay varias características de seguridad. En 1852, Elisha Otis demostró su freno de seguridad. Si las cuerdas o cables de elevación se rompen, un mecanismo de control de velocidad aplica un freno para detener la caída.

Además, un elevador accionado por cable tiene de 4 a 8 cables, cada uno de los cuales es lo suficientemente fuerte como para soportar el automóvil. Entonces, para que se caiga, todos los cables tendrían que fallar simultáneamente, debido a una catástrofe extraordinaria, como un avión que se estrella contra el edificio (lo que ha sucedido). Además, generalmente hay resortes o un amortiguador en la parte inferior.

Los ascensores en edificios más pequeños no usan cables, sino que son levantados por un pistón hidráulico. Incluso si se perdiera toda la presión hidráulica, no sería una caída libre.

Otis Elevator Company – Wikipedia

¿Qué pasaría si estuvieras en un ascensor y se rompiera el cable?

NO AMBOS SALTOS

Los carros de los ascensores están diseñados para evitar la velocidad de caída libre, por lo que el elevador nunca alcanzará la velocidad terminal. No flotarás en el aire como un astronauta.

Cuando el automóvil comienza a caer, se sentirá un poco ingrávido durante un par de segundos, pero después de un momento se equilibra para que su cuerpo quiera caer más rápido que el elevador, por lo tanto, sus pies permanecen en el suelo de la cabina del elevador.

Digamos que el auto está cayendo a 51 millas por hora. Justo antes de tocar el piso inferior, debe poder saltar a 52 millas por hora para que su cuerpo deje de caer.

Sin embargo, hay un factor más a considerar. Mientras saltas, empujas el elevador hacia abajo un poco más rápido de lo que ya está viajando, absorbiendo parte de la energía que estás utilizando para saltar. Por lo tanto, deberá saltar con suficiente potencia para compensar la diferencia. Por lo tanto, es probable que tenga que saltar con suficiente potencia para acercarse a 55 mph.

Si examinamos todas las fuerzas en el trabajo aquí, encontraremos que intentar saltar hacia arriba a 55 millas por hora no es posible. Incluso si pudiéramos saltar tan rápido, ejercerías tanta fuerza G en tu cuerpo que lastimarías todos los órganos, músculos y huesos de tu cuerpo. Tal vez incluso ruptura de órganos y / o fractura de huesos. Sin mencionar que con un salto como ese probablemente podrías limpiar un edificio de 3 pisos.

Acelerar su cuerpo 0-55 mph hacia arriba en menos de 1/16 de segundo, aproximadamente cuánto tiempo se tarda en saltar, tendría el mismo efecto que desacelerar desde 55-0 mph. ¿Alguna vez ha golpeado una pared de ladrillos conduciendo a 55 millas por hora? No…? Bueno, confía en mí, me duele mucho. Si por algún milagro no mueres, tendrás que ir al hospital.

En lugar de saltar, es mejor prepararse para el impacto al acostarse.

Echa un vistazo a Mythbusters: Season 2 Episode 5

Imagine que está en un elevador que ha estado en caída libre por ejemplo, 3 segundos y está a punto de tocar el piso. Podemos estimar aproximadamente que, debido a la aceleración causada por la gravedad de la Tierra (~ 9.8m / s / s), el carro se moverá en algún lugar cerca de los 25m / s (permitiendo un poco de fricción).

Para negar el movimiento descendente del elevador, necesitaría saltar a la misma velocidad que el elevador se mueve hacia abajo. Entonces, para lograr esto, deberá saltar y moverse a una velocidad de ~ 25 m / s hacia arriba. De hecho, sería un salto muy impresionante, pero supongamos que tiene el poder relativo de una hormiga en las patas y puede realizar este salto increíble.

En este punto, estás dentro de un ascensor que cae y se mueve hacia arriba a 25 m / s del piso (estacionario con respecto al mundo exterior), pero como resultado de tu salto, ahora te estás moviendo hacia el techo de la cabina , a solo unos metros de distancia, a 25 m / s! Incluso si supusiéramos que la cabina está construida de adamantium para que no se derrumbe como una lata aplastada cuando aterrice, se dirigirá de cabeza al techo a más o menos la misma velocidad que de otro modo tendría estado golpeando el suelo

Creo que prefiero acostarme en el suelo, meter la cabeza y esperar lo mejor.

En realidad, no necesitaría negar por completo su movimiento descendente para mejorar teóricamente sus posibilidades, solo reduzca lo suficiente para sobrevivir a la caída, pero la realidad es que en casi cualquier escenario de la vida real, si está cayendo lo suficientemente rápido como para estar en peligro real por el impacto, entonces los escombros del techo que se derrumban sobre ti son probablemente una amenaza mayor.

Siempre que haya una velocidad de caída “razonablemente alta”, y los mecanismos de seguridad hayan activado y roto la velocidad parcial o completamente:

Ya te mueves con la misma velocidad que el elevador, por lo que saltar te frena solo un poquito, y luego te estrellarías contra el piso muy rígido y ahora igual.

Peor aún, el elevador probablemente rebotaría al tocar el fondo, encontrándote con alta velocidad en la otra dirección por un breve momento, pero lo suficiente como para arruinarte el día.

Parece que este problema es el mismo que el siguiente: una pulga está sentada en el tablero de un automóvil que acelera a 32 pies por segundo cuadrado hacia una pared de ladrillos. Supongamos que el automóvil viaja a 60 mph cuando llega al pasillo y en el instante justo antes del impacto, la pulga salta hacia atrás hacia el asiento de lectura. ¿Qué pasará con la pulga? La velocidad relativa de la pulga hacia la pared será de 60 mph menos la velocidad a la que viaja hacia el automóvil. Suponga que son 10 mph. El impacto en la pulga se tendrá si golpea la pared a 50 mph.

Así que de vuelta al ascensor. El impacto de la persona será el mismo que si golpeara el suelo a una velocidad igual a la velocidad del elevador al impactar menos la velocidad que viajaba en relación con la cabina del elevador debido a su salto. Entonces, si el elevador cayó a una distancia significativa, la persona se lastimará gravemente.

La cabina del ascensor viaja a cierta velocidad hacia abajo. Usted está en el automóvil viajando a la misma velocidad terminal hacia abajo. Si logras saltar antes de tocar fondo, ¡todavía estás viajando a velocidad terminal! ¡Golpearías el suelo un mili segundo después del choque final, a toda velocidad! ¡Creo que saltar hacia arriba y hacia abajo con la esperanza de cronometrar el último salto resultaría en “morir cansado”! ¡No es probable que suceda ya que todos los ascensores tienen sistemas de frenos de emergencia integrados!

Retrasaría los efectos por una fracción de segundo.

Digamos que el elevador está cayendo a una velocidad de X pies por segundo. En el mismo instante en que el elevador toca el fondo, si saltas a una velocidad relativa de H pies por segundo, tu velocidad efectiva es X – H pies por segundo. Su velocidad seguirá siendo tan cercana a X pies por segundo que para cuando sus pies vuelvan al piso del elevador, volverá a subir X pies por segundo.

En cambio, si está en un ascensor que cae, es mejor que se acueste en el piso del elevador, boca arriba con los brazos y las piernas apoyados en el piso. No estoy seguro de si hay algún beneficio en tener la cabeza de lado o apuntando hacia arriba.

OK, todos se han perdido una cosa importante aquí: no puedes saltar de un objeto en caída libre. Si estuvieras en un ascensor en caída, estarías flotando en el ascensor como un astronauta en la estación espacial. Estarías cayendo a la misma aceleración que el elevador. Tus pies no tocarían el piso y no habría nada contra lo que empujar o saltar.

Tampoco podrías acostarte en el suelo. De nuevo, ver arriba. Estarías flotando.

Respuesta corta: estás manguera. No es una maldita cosa que puedas hacer.

Splat

¡NO HABRÁ DIFERENCIA!

Permíteme explicarte. Cuando saltas, desaceleras a una velocidad de 10 m / s ^ 2 (10 para simplificar). Supongamos que usted y el elevador caen a una velocidad de 20 m / s . cuando saltas desacelerarías y de acuerdo con la ecuación

vf = vi + a * t

vf = velocidad final

vi = velocidad inicial

a = aceleración

t = tiempo

después de 2 segundos

vf = 20 + (-10) (2) (10 negativo porque estamos desacelerando)

dando 0. desde el aire, entonces acelerará a:

vf = 0 + 10 * 2

vf = 20 m / s

Saltar no hace ninguna diferencia. aceleras a tu velocidad de caída.

(Esto descuida la resistencia del aire y he omitido el cálculo de la distancia recorrida que determina cuánto tiempo caes).

Si todos los sistemas de seguridad fallan, y si el elevador es lo suficientemente alto cuando comienza a caer, entonces alcanzaría la velocidad terminal , debido a la resistencia del aire y quizás algo de fricción de los rieles de guía, antes de estrellarse.

La velocidad terminal (solo teniendo en cuenta la resistencia del aire) sería aproximadamente para un elevador de 1000 Kg, con una superficie de piso 4 [matemática] m ^ 2 [/ matemática], [matemática] C_d = 1.3 [/ matemática] y [matemática] ρ = 1.2 [/ matemáticas]

[matemáticas] v_t = \ sqrt {\ frac {2 * m * g} {ρ * A * C_d}} [/ matemáticas]

y más o menos, eso es 55 m / s (o 200 Kph).

(en el video MythBusters Discovery, registran una velocidad final de 85 km / h, porque el elevador no se deja caer lo suficientemente alto).

Suponiendo que puedes saltar verticalmente 70 cm (si estás en muy buena forma física), eso es aproximadamente 3,7 m / s de velocidad.

Entonces, si eres realmente bueno saltando en el instante correcto, entonces en lugar de estrellarte a 55 m / s, solo chocarás a 51 m / s (o 180 km / h).

En accidentes reales de elevadores, la cabina no se caerá al suelo, sino que se levantará ferozmente hacia arriba por el contrapeso cuando los frenos fallen. En dos accidentes recientes de elevadores, el piso del elevador mató a personas que pasaron el techo de la puerta como una guillotina. En tal caso, no tendrá tiempo para saltar hacia arriba o hacia abajo, lo que debe hacer es saltar del elevador, antes de que el piso del elevador golpee el techo de la abertura de la puerta, si tiene tiempo.

Ignorando la resistencia al viento, caes a 9.8 metros por segundo por segundo. Si caes durante más de 1 segundo, deberías superar la velocidad de gravedad y la aceleración en la dirección opuesta. Agregue el tiempo de fracción de segundo que tomaría, dudo que cualquier humano en el planeta pueda lograr la hazaña de negar la gravedad de un salto estacionario. No se preocupe, aunque los ascensores modernos no pueden caer más de unos pocos pies antes de todas las paradas de seguridad redundantes que entran en vigencia al reconocer el deslizamiento.

Ahora, si todas las medidas de seguridad fallaron y pudiste cronometrar tu salto y negar la gravedad y la aceleración, estarás golpeando tu cabeza contra el techo del elevador que se está estrellando sobre ti. Lo que te golpearía a 2 veces la velocidad a la que está bajando gracias a que corres para alcanzarlo. Probablemente te irá mejor golpeando el fondo en lugar de duplicar tu impacto con el techo.

Para cada acción hay una reacción opuesta.

Digamos que estás cayendo a 20 millas por hora. Llamaremos a esa Fuerza: F = 20.

Eso significa que todos sus átomos están bajando a 20 millas por hora (cómo nos mantenemos sólidos y la fuerza también es demasiado pequeña para alargarnos / desgarrarnos como en un agujero negro). Para sobrevivir, debes saltar con una fuerza superior a 20, suponiendo que tus pies incluso toquen el piso debido a una diferencia en la presión del aire.

Entonces, como dijo otra respuesta. A menos que seas un saltador sobrehumano que puede exceder la fuerza requerida por un ascensor que cae, morirás.

Fuerza = masa por aceleración.

Digamos que pesas alrededor de 110 libras. Kilogramos: es 2.2 libras, por lo que diremos alrededor de 50k gramos acelerando a 9.3 metros por segundo al cuadrado. Entonces, si entiendo esto bien, generarías unos 400,000 Newtons de fuerza.

Un Newton de la Fuerza es la cantidad de energía que se necesita para mover un gramo de materia un metro por segundo

Entonces tendrías que ser Superman jajaja

Supongo que el ascensor se está cayendo desde una altura mortal, ya que el escenario sería aburrido de lo contrario (no tengo paciencia para la multitud de lagunas).

Hay dos desventajas principales para saltar en el último segundo. La primera es que, si el ascensor se cae, tú también. En referencia a su entorno, no tendrá peso y no podrá controlar sus movimientos. Será imposible saltar cuando estás flotando sin peso en el elevador.

El segundo problema es este: SI incluso fue capaz de alcanzar el piso y SI pudo obtener el control de su equilibrio y SI tuvo el momento perfecto en su salto, sus piernas no pueden acelerarlo lo suficientemente rápido como para marcar la diferencia. Los humanos pueden correr a más de 20 mph, pero esto se debe a que cada empuje de cada paso agrega gradualmente velocidad a su paso. La aceleración vertical que obtienes de un solo salto hacia arriba es insignificante. Si la caída fue lo suficientemente grande como para matarte, aún morirás.

Estoy tan deprimido como cualquier otra persona al descubrir que no soy un superhéroe. Lamentablemente, incluso los héroes de cine “realistas” (piense en Jason Boutne) tienen fuerza, velocidad y durabilidad sobrehumanas. Las bolsas de carne normales no tienen ninguna posibilidad.