本周最热门的电影是什么?
毫无疑问,首日票房破4亿的《复仇者联盟4》。
复仇者联盟和灭霸的战争迎来尾声,看了的朋友激动不已,感慨逝去的故事和青春;没看的朋友,还在苦苦和微博朋友圈的剧透党作斗争。
你去看了吗?
学堂菌也还没看,但不妨碍我们聊一聊超级英雄。
今天不剧透,我们聊聊美国队长。
熟悉漫威的朋友都知道,美国队长是美国精神的象征,具有超出常人的体能。
在《美国队长2:冬日战士》中,有一幕是美队站在飞机的后机舱,为了执行任务,背着盾牌直接跳下去。
普通人不背降落伞跳下去生死难料,但他是美队,他可以!
不过,美队这么直挺挺地跳下去,下落的速度有多快呢?
根据我们以往学过的知识,不考虑空气阻力,任何物体的重力加速度都是9.8m/s?。
如图所示, 横轴时间,纵轴速度,不考虑空气阻力的情况下,物体自由落体的速度就是一条直线。
但是,现实中常见的自由落体运动都要受到空气阻力的影响。
物体在大气中自由落地,随着速度增加,空气阻力越来越大,加速度越来越小,逐渐趋近于0,物体下落的速度不再增加,趋于稳定。这个极限值,就是我们所说的终端速度。
我们如何计算终端速度呢?
其实,终端速度就是物体所受的重力和空气阻力达成平衡时的结果。
当物体达到终端速度时,空气阻力和重力达成平衡,大小相等,方向相反。物体速度不会增加,就是终端速度。
所以,要知道终端速度,计算空气阻力即可。
不过,空气阻力的计算公式略有不同。空气平稳流动称为层流,此时空气阻力与速度成正比;妖风大作、有漩涡等被称为紊流,此时空气阻力和速度的平方呈正比。
那终端速度和什么有关呢?
首先,终端速度和物体的形状、大小、质量都有关系,具体到美国队长跳飞机这个操作,主要和他的姿势有关。
大鹏展翅和竖直下落,终端速度就有巨大差异。
我们来看一些日常生活中真实的例子。
跳伞运动员使用垂直向下的姿势,空气阻力很小,终端速度可以达到306km/h,这和高铁的速度差不多;
使用大鹏展翅的姿势,终端速度稍微小一点,198km/h,差不多是高速公路上行驶的小汽车的速度;
如果打开降落伞,终端速度就迅速减小到23.4km/h,这和乒乓球自由落下的速度差不多。
所以,降落伞是真能保命,没有美队的体魄,跳飞机记着带上。
还有,我们常见的雨滴,终端速度可以达到36km/h,和金牌短跑选手跑百米的速度类似。
所以,雨滴不是“落在青青草地”,可以说是砸进青青草地了。
这么来看,人从高空落下,终端速度还真是大到惊人。
那么,普通人如果没有美国队长的体魄,不背降落伞从高空跳下来,能够生还的最大高度是多少?
10层楼?100层楼?
都不是。
历史记载,1972年南斯拉夫的DC9客机在10610米的高空爆炸,一位空姐跳下来,落在有大雪的山坡上,缓冲减速,受了重伤,奇迹生还。
总而言之,如果下次在窗外看到有人以高铁的速度飘过,别惊讶,他可能是美国队长。
理论上讲,闪电侠最快能跑多快?
雷神之锤的威力为什么那么大,还可以引导闪电?
蜘蛛侠救女朋友,为什么不直接用蜘蛛丝缠住她,而是拉着蜘蛛丝抱住她?
……
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