¿Hay algún material que pueda amortiguar con seguridad una caída libre de 30,000 pies?

Answer 1

Asumiendo un hombre estadounidense promedio, que pesa 80.7 kg [1], y una velocidad terminal de 56 metros por segundo [2], eso nos da una energía de 124,537 julios para cancelar en el impacto. Redondeemos eso a incluso 124.5 kJ.

Ahora, si se cayera sin ningún tipo de traje de protección, la fricción de todas esas bolas de algodón a una velocidad tan alta le causaría una gran quema de alfombras, pero podría no ser un gran problema con un traje de fuego puesto. , y como soy demasiado vago para buscarlo, ignoraremos la masa adicional que te da.

El punto más profundo de la Tierra es la Fosa de las Marianas, con una friolera de 10.911 km de profundidad, más o menos 40 m [3]. Por lo tanto, la fuerza requerida para detener su caída sería:

(de F * d = W = KE)

F = 124.5 kJ / 10,911km = 11.41 m / s / s

No está mal, eso es aproximadamente 1.16 * go más o menos. ¡Pero espera! También tenemos que tener en cuenta la gravedad. Entonces, la fuerza constante total que esas bolas de algodón tendrían que ejercer sobre ti sería de 2,16 g.

Realmente no responde tu pregunta, pero no pude encontrar el resto que necesitaba, así que tal vez alguien más pueda terminar esta.

[1] Wiki: peso corporal
[2] Wiki: Caída libre
[3] Fosa de las Marianas

Answer 2

Asumir la posición de caída libre (boca abajo, extremidades hacia afuera), velocidad terminal 54 m / s, desaceleración sobrevivible 10g. (Puede sobrevivir más que eso, dependiendo de la duración, pero 10 g es una buena figura redonda que ni siquiera debería romper ningún hueso).

10 g es 100 m / s2, lo que da un tiempo de desaceleración de 0.5 sy una distancia de desplazamiento L = a ^ 2/2 = 100 * 0.5 * 0.5 / 2 = 12.5 m.
Por lo tanto, cualquier material que extienda su desaceleración sobre 12.5 m (40 pies) funcionaría. Preferiblemente, algo que se derrumba a medida que viaja (un material elástico como el caucho no ofrecería una resistencia uniforme). Solo tenemos que ajustar la dureza del material para obtener el nivel correcto de resistencia. Si es demasiado difícil, te matan al estrellarte contra él. Si es demasiado suave, no te desacelera lo suficiente y te matan estrellándote contra lo que está debajo. A 100 kg de masa y 1 m2. sección transversal, la resistencia de compresión necesaria es de 10 kPa (1.5 psi). Un grosor de 40 pies de algodón probablemente haría el truco. Hay al menos una historia de una persona que sobrevivió a una caída libre desde una altitud similar al golpear un banco de nieve. La espuma expandida podría funcionar si es realmente delgada, pero las aplicaciones más comunes son demasiado duras (comúnmente se informan cifras de resistencia a la compresión de más de 10 psi para espumas comerciales).

Answer 3

Sí, y ya lo tenemos: se llama airbag. Funcionaría de la misma manera que funcionaría en un automóvil, es decir, 1) disminuyendo gradualmente el impacto y 2) extendiendo el impacto de manera uniforme a lo largo de la superficie de impacto.

Los colchones de aire de 15 pies son aún más seguros, usan el mismo principio, y se usan regularmente para salvar a las personas de caídas altas, como en las películas o el rescate de incendios.

El cuerpo alcanza la velocidad terminal después de caer solo 300 pies, por lo que cualquier caída más allá de eso es irrelevante, ya sea 300 pies o 30,000. Entonces, técnicamente, si tuviera un traje de bolsa de aire, estaría seguro (también retrasaría su descenso).