Ποιες εξισώσεις φυσικής θα ασχολούνται με κάποιον που πέφτει από ένα κτίριο;
1. Ελεύθερη πτώση και επιτάχυνση λόγω βαρύτητας
* Εξίσωση:
* * V * =* V₀ * + * GT *
**d*=*v₀*t + (1/2)*gt²
* Επεξήγηση:
* * V * είναι η τελική ταχύτητα (m/s)
* * V₀ * είναι η αρχική ταχύτητα (συνήθως 0 m/s αν πέσουν από ανάπαυση)
* * Το G * είναι η επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (περίπου 9,8 m/s²)
* * Το T * είναι η ώρα της πτώσης
* * d * είναι η απόσταση που πέσει (m)
2. Αντίσταση αέρα (drag)
* Εξίσωση (απλοποιημένη):
* * F_d * =(1/2) * ρ * * c_d * * a * * v² *
* Επεξήγηση:
* * F_d * είναι η δύναμη σύρματος (n)
* * ρ * είναι η πυκνότητα του αέρα (kg/m³)
* * C_d * είναι ο συντελεστής οπισθέλκουσας (χωρίς διαστάσεις, εξαρτάται από το σχήμα του αντικειμένου πτώσης)
* * A * είναι η περιοχή διατομής του αντικειμένου πτώσης (m²)
* * V * είναι η ταχύτητα του αντικειμένου πτώσης (m/s)
3. Ταχύτητα τερματικού
* Έννοια: Η ταχύτητα του τερματικού είναι η μέγιστη ταχύτητα που φτάνει ένα αντικείμενο που φθάνει όταν η δύναμη της αντίστασης του αέρα ισούται με τη δύναμη της βαρύτητας.
* Εξίσωση:
* * v_t * =√ (2 * * m * * * g * / (ρ * * c_d * * * a *)))
* Επεξήγηση:
* * V_T * είναι η ταχύτητα τερματικού (m/s)
* * m * είναι η μάζα του αντικειμένου πτώσης (kg)
Σημαντικές σημειώσεις:
* Η αντίσταση στον αέρα είναι κρίσιμη: Η αντίσταση του αέρα επηρεάζει σημαντικά την ταχύτητα και την τροχιά ενός πτωτικού ατόμου. Η απλοποιημένη εξίσωση οπισθέλκουσας παραπάνω είναι ένα σημείο εκκίνησης. Υπάρχουν πιο σύνθετα μοντέλα για ακριβείς υπολογισμούς.
* Παράγοντες που επηρεάζουν τη μεταφορά: Το σχήμα του σώματος του ατόμου, τα ρούχα και ακόμη και ο προσανατολισμός τους κατά τη διάρκεια της πτώσης επηρεάζουν τον συντελεστή οπισθέλκουσας και την ταχύτητα του τερματικού.
* Impact: Η τελική ταχύτητα κατά την πρόσκρουση καθορίζει τη σοβαρότητα των τραυματισμών. Οι παραπάνω εξισώσεις συμβάλλουν στον υπολογισμό αυτής της ταχύτητας, αλλά δεν καταγράφουν πλήρως την πολυπλοκότητα της φυσικής των επιπτώσεων.
ρεαλιστικό σενάριο:
* Ένα άτομο πέφτει από ένα κτίριο και φτάνει σε μια ταχύτητα τερματικού πριν χτυπήσει το έδαφος.
* Η πραγματική ταχύτητα κρούσης μπορεί να είναι ελαφρώς χαμηλότερη από την ταχύτητα του τερματικού λόγω παραγόντων όπως οι διακυμάνσεις της αντίστασης του αέρα.
Αποποίηση: Αυτή είναι μια απλοποιημένη επισκόπηση. Η πρόβλεψη του αποτελέσματος μιας πτώσης από ένα κτίριο είναι πολύπλοκη και εξαρτάται από πολλούς παράγοντες. Πάντα να δίνετε προτεραιότητα στην ασφάλεια και να αποφύγετε καταστάσεις που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε τέτοιες πτώσεις.
