田廣鈞刻 單從理論上講,在不考慮其他因素的條件下,由于重力的影響,雨滴下落過程中,受重力加速度影響,墜落速度會不斷增加。當其從高空打到我們頭上時,一定會在我們頭上砸出窟窿(甚至直接砸穿我們的身體,比高速運動的子彈還厲害)。但事實上,物體在空氣中運動時,和空氣的相對速度越大,所受到的空氣阻力也越大。 顯然,雨滴從高處墜落時,其速度大于空氣流動速度,于是雨滴會在受到使其加速的重力的同時,又受到一個使其減速的阻力。隨著時間的推移,雨滴下落的速度逐漸增大,受到的阻力也隨之增大。根據(jù)牛頓第一定律,當一個物體處于受力平衡狀態(tài)時,其要么靜止,要么做勻速直線運動,而雨滴所受阻力隨著其下落速度的增加而不斷增大,直到雨滴自身的重力與所受阻力平衡時,此時雨滴的下落速度才不再增加,而是呈勻速直線運動。此時的速度,即為收尾速度。 那么,雨滴最終的收尾速度為多少呢?經過計算,我們得知雨滴的收尾速度一般為每秒2~9米。速度如此之慢,注定不會傷人。讀到這里,有朋友不禁會問:為何雨滴砸不傷人,而高空墜物卻屢屢傷人呢?那是因為,墜落物體的密度和線度(半徑、長度)越大,其收尾速度就越快。因此,收尾速度很快的墜物在和人接觸的一瞬間,會產生一個很大的作用力,從而導致人受傷。有些居民素質很差,圖省事直接從高樓往下扔垃圾,垃圾的收尾速度比較大,往往砸傷路人。 如果下落的不是一般物體,而是人,情況又會如何呢?人體的密度比水的密度要大一些,而且線度更大,因此收尾速度更快。如果一個人從比較高的地方直接落到地面,肯定會受到較大的作用力,而人體又是很脆弱的,這么大的力作用到人身上,后果不堪設想。 ?。ū緳陂L期征集“日知錄”三字篆刻,投稿郵箱:rizhilu999@163.com) |
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