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本文专家:李兆成,北京航空航天大学化学学院博士。

你有没有随便向窗外扔东西?那么,你有没有想过看起来微不足道的东西在高空坠落后杀伤力有多大?

高空坠落物损害他人健康的事例也很多。最近3个月大的女孩被高空扔的苹果击中,做了2次脑部手术。可以看出高空坠落物的危害有多大!

那么,为什么看似微不足道的东西从高空掉下来有那么大的威力呢?让我们一起看看它的原理。

高空坠落物的威力到底有多大?

很多人认为,随便扔窗外很轻,不能伤人,但现实是高空坠落物的杀伤力大得惊人!

30克鸡蛋

从四楼扔出去会水肿。

从八楼扔出去会损伤头皮。

从18层楼的高度掉下来,可能会打碎头骨。

从25楼扔出去就能当场死亡!

是以10层楼高的花盆(1公斤)坠落计算的。

花盆落地时动能=294焦耳,

294行是什么概念?

56式步枪杀死手无寸铁的人体。

要求是65行,

5.45毫米小口径步枪子弹

向目标传递能量是228.3行。

再假设一下。

这个花盆掉到泥地里,打碎了5厘米深的坑。

瞬间冲击=能量/变形程度

=294焦耳米=5880牛顿,

相当于600公斤的重量。

这个重量足以压倒一个人。

为什么猫和蚂蚁不会从高空掉下来死掉?

很多人可能听说猫有九条命,猫不会从高处掉下来死亡。既然高空坠落物的威力这么大,为什么猫和蚂蚁不会从高空掉下来死掉?这里有科学依据吗?

蚂蚁这么轻,从高处掉下来会像猫一样吗?如果他们都从飞机上掉下来呢?这涉及到终端速度的问题。

名词说明:终端速度(Terminal Velocity)

如果对物体的抵抗力和速度同时增加,那么当物体稳定在一定速度时,速度就是终端。

物体在空气中自由下落运动,空气中有阻力,加速度减少。

一般来说,物体受到的空气阻力可以用K AV (V是物体速度)来计算。也就是说,电阻与速度平方的值成正比。由此不难推算出,物体在进行有空气阻力的自由下落时,速度不是不断提高,而是在阻力等于物体重力时,能够保持匀速下降。这时的速度称为终端速度。

从高空落下来,人的终端速度达到54米/秒(194公里/小时),猫达到27米/秒(97公里/小时),不到一半。

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而且猫着陆时也和其他动物不一样,其他动物都是把力量压在骨头上,而猫除了掌垫,四肢伸展后还是加长的避震器,可以把能量完美的散开。

但是过肥的、发育不成熟的、长期家养的猫应该是不行。

澳大利亚的Karl Kruzelniski博士,做过这种备受争议的实验,他在纽约的不同楼层(最高32层)扔出去过150只猫(全部是5个月以上的),其中10%挂了。

结果表明高度越高越安全,若高于7层则基本没有问题。

他认为是高度升高后,猫会有更多的时间去调整姿态,如果猫可以完成四肢伸展的动作,则基本不会有事,因为猫的四爪伸展后会立刻达到极限坠速,且当猫的四爪着陆后,会将能量吸收并利用尾巴做出一个漂亮的侧滚动作。

不过,猫如果真的摔下来只是理论上不死,但是摔伤是肯定的。不过,大家千万不要拿喵星人去做实验啊!

蚂蚁在这种作用力下,就会毫发无伤地降落到地面,不会摔死。

假如蚂蚁落地时已经死了,死因可能是:由于蚂蚁太轻,从高空飘下来的时间太久(高空有两个特点:一是气温低,二是氧气稀薄),可能是冻死的,也可能是憋死的。

如何避免高空坠物伤及自身及他人?

高空坠物危险很大,为避免高空坠物伤及自身及他人,我们应做到以下几点:

一是养成良好的生活习惯,从自身做起,更要教育、制止他人不高空抛物。

二是在看到高空中有摇摇欲坠的物体时,要及时向消防等相关部门反映,立即处置、消除安全隐患。

三是定期检查自家窗户、空调支架等是否牢固,如有松动应及时加固。

四是及时清理阳台、窗台上容易被风吹掉的物品,如花盆、晾衣架等,避免因天气等外因发生高空坠物。

五是大风天外出时,不要紧贴墙面老化的大楼、不要在摆有杂物及有悬挂物的居民楼以及广告牌下行走或逗留,以免发生意外。

六是在进行高空维修、清洗外墙面等高空作业时,要做好防护措施,防止物品不慎坠落伤人。

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