Физиката На Свръхзвуковия Скандив От Първия

{h1}

Осмелител ще скочи на земята от 23 мили нагоре на 8 октомври, постигайки свръхзвукови скорости по време на свободното си падане. Експертите обясняват физиката на този безпрецедентен акт.

Австрийски смелчак се подготвя да направи най-високия скандал в света в понеделник (8 октомври), високо летящ скок от 23 мили над Земята, който обещава да счупи повече от един рекорд, ако всичко върви по план.

Ветеранският парашутист Феликс Баумгартнер, 43-годишен, ще направи скока, като по този начин стане първият човек, който някога е падал по-бързо от скоростта на звука. Неговият скандал също ще бъде най-високият досега, като измести рекорда, поставен през 1960 г. от капитана на ВВС на САЩ Джо Китингер с повече от 3 мили (5 километра).

Но каква е физиката на тази ситуация?

Балон, напълнен с хелий, ще повдигне Баумгартнер, седнал в капсула, изработена по поръчка, на надморска височина от 120 000 фута (36 576 метра). На тази надморска височина, която се регистрира в горните ешелони на стратосферата, атмосферата е просто изтръпване на морското си ниво, оказвайки налягане под 0,5 процента от стойността си близо до земята. Дори постепенно да се аклиматизира, хората не могат да оцелеят дълго над 26 000 фута без резервоар за кислород, така че много по-лошият Баумгартнер определено ще изисква допълнителен кислород.

Когато парашутът излезе от капсулата си и се потопи в празнотата, той ще се ускори за около 30 секунди, преди да достигне максималната си скорост, обясни Майкъл Вайсман, физик от Университета на Илинойс в Урбана-Шампайн. Вайсман смята, че скоростта на Баумгартнер ще надхвърли скоростта на звука на морското равнище, която е около 760 мили в час (1225 километра в час).

Баумгартнер спира да се ускорява заради сблъсъци с въздушни молекули. Наричан "сила на влачене", въздушното съпротивление се противопоставя на падащото тяло надолу, противодействайки на силата на тежестта надолу, като натиска тялото нагоре. Колкото по-бързо пада тялото, толкова по-голямо е въздушното съпротивление, което изпитва, и така при определена максимална скорост, наречена крайна скорост, влачещата сила става равна и противоположна на гравитационната сила. При балансиране на двете сили тялото вече не се ускорява.

При нормални обстоятелства достигането на крайна скорост означава, че скоростта на човек впоследствие остава постоянна, но това е вярно само когато външните сили останат постоянни. В случая с този скок, обяснява физикът Луис Блумфийлд от Университета на Вирджиния, заобикалящата атмосфера се сгъстява драстично, когато Баумгартнер пада, така че възходящата сила на влачене, упражнена върху него от въздуха, непрекъснато се увеличава. Следователно, скоростта на локалния терминал пада с неговата височина. [Инфографика: Атмосферата на Земята отгоре отдолу]

"Слизането му, скоростта на локалния терминал ще намалее и така той ще се забавя постепенно, докато достигне 100-200 мили на скоростта на скачане в близост до морето", каза Блумфийлд пред "Малките мистерии на живота".

В този момент Баумгартнер навлиза в безопасни води: Падането се превръща в обикновен скандал. Но какво ще се случи с тялото му преди тази точка, докато той се промъква през стратосферата със скоростта на звука?

За едно нещо, според Bloomfield, ударна вълна, известна още като звуков бум, ще обгърне тялото му. "Той ще се сблъска с газта толкова бързо, че той не може да излезе от пътя му, защото фактически не знае, че идва", каза той. [Можете ли да видите звуков бум?]

Второ, тези високоскоростни сблъсъци с въздуха ще генерират огромно количество топлина.

"Когато е близо до максималната скорост, почти цялата гравитационна потенциална енергия, която губи [от] падане, се преобразува в топлина", каза Вайсман. Ако той и костюмът му заедно тежат в близост до 110 килограма (110 килограма), той ще произвежда около 300 киловата топлина, когато пада със звукови скорости.

"Ако тази топлина беше просто изхвърлена в парашута, той щеше да загрява почти 1 градус по Целзий [1,8 градуса по Фаренхайт] в секунда, което би било бързо фатално", каза той. "Разбира се, по-голямата част от тази топлина отива в атмосферата, но не звучи като добра идея да бъдете около еквивалента на 200 сешоари с висока мощност за много дълго време, без някаква защита."

Ако приемем, че костюмът на Баумгартнер предлага защитата, от която се нуждае, той трябва да преживее есента. Но Вайсман посочи, че самият акт на това предположение предполага този каскад е опасен. "Като общо правило бих казал, че всичко изключително и безпрецедентно има специални опасности", каза той. "В този случай дългият период, който разчита на защитата от кислород и топлина от костюма, поражда проблеми, които не са изправени пред обикновен парашутист. С други думи, тук е необходимо повече" предположение "."

Ако Баумгартнер изобщо се притеснява, той не го показва. "Чувствам се като тигър в клетка, който чака да изляза", каза той в изявление.

Тази история беше предоставена от „Малките мистерии на живота“, сестрински сайт на WordsSideKick.com. Следвайте Натали Уолховър в Twitter @nattyover или Малките мистерии на живота @llmysteries. Също така сме във Facebook и Google+.


Видео Добавка: .




Изследване


Защо Студеното Щракване На Русия Е Толкова Смъртоносно
Защо Студеното Щракване На Русия Е Толкова Смъртоносно

Защо Е Незаконно Да Се Возиш На Управляван?
Защо Е Незаконно Да Се Возиш На Управляван?

Наука Новини


Опасен Танц: Ураганите „Далънс Може Да Приключи С„ Канибализъм “
Опасен Танц: Ураганите „Далънс Може Да Приключи С„ Канибализъм “

Колко Ще Струва Този Сърдечен Тест? Много Болници Няма Да Ти Кажат
Колко Ще Струва Този Сърдечен Тест? Много Болници Няма Да Ти Кажат

Нов Материал, Подобен На Каучук, Може Сам Да Лекува
Нов Материал, Подобен На Каучук, Може Сам Да Лекува

Най-Малката Костенурка В Америка Става Оскъдна
Най-Малката Костенурка В Америка Става Оскъдна

Редки Странични Торнадо Заснети На Видео
Редки Странични Торнадо Заснети На Видео


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2020 BG.WordsSideKick.com