3.救命的阻力

3.救命的阻力

如果说一个飞行员从几千米高的飞机上无伞跳下竟没有摔死,你会相信吗?然而,这的确是一个真实的故事。

第二次世界大战中,一架袭击德国汉堡的英国轰炸机被击中起火。坐在飞机后座的机枪手一时拿不到放在机舱前面的降落伞,但又不想活活被烧死,于是他果断地无伞跳出了机舱。他刚刚离开,飞机就爆炸了。这时飞机的高度是5500米。一分半钟以后,他飞快地落到地面。

当他从昏迷中醒来的时候,发现自己并没有摔死,只是皮肤被划破,有多处地方被挫伤。闻讯赶来的德国人也感到惊叹不已,他们对所有的数据进行了精确的测量,这都是一个奇迹。从飞机上无伞下落没有摔死的事例不只这一例,一家报刊也曾登载过幼童从四楼窗口跌下来没有摔死的新闻。

后来,人们经过分析才发现,机枪手下落时幸运地掉在了松树丛林里,而离他不远就是开阔的平原。他先在松树丛上砸了一下,然后掉在积雪很深的雪地上,把松软的积雪砸了一个一米多深的坑。这样一来,机枪手和地面碰撞的时间被延缓了上千倍,冲力也大为减少,只有千分之几。当然也还有一个原因,他受到空气阻力的保护,如果没有空气阻力,从5500米高的地方落下,落地时的速度要达到每小时180公里左右,而空气的阻力使他的落地速度大大减少,这也是产生奇迹的原因。

这样一分析,大家就会发现,许多没摔死的奇迹都有它的道理。

【拓展知识】

一只瓷碗从桌面上掉在水泥地面上,肯定摔得粉碎;但是落在木板地上,也许可以幸免;如果落在沙土地上,就肯定摔不坏。

因为从一定高度落下的瓷碗下落到地面时动量是一定的,让它停下来所需要的冲量也是一定的。记住,冲量是力和时间的乘积。瓷碗跟不同的地面相碰的时候,冲击时间大不相同:和硬的水泥地面碰撞时间只有千分之几秒,而和沙土相碰时,时间可以延长到十分之几秒,这就是说冲击时间延长了上百倍,冲击力也就减少到只有百分之一或百分之几,这就是碗在沙土地上没有被摔坏的原因。

【拓展知识】

空气阻力fw是空气对前进中的汽车形成的一种反向作用力,它的计算公式是:fw=1\/16·a·cw·v2(kg)。

其中,v为行车速度,单位:m/s;a为汽车横截面面积,单位:m2:cw为风阻系数。

空气阻力跟速度平方成正比关系,也就是说,速度增加1倍,汽车受到的阻力会增加3倍,因此高速行车对空气阻力的影响非常明显。车速高,发动机就要将相当一部分的动力,或者说燃油能量用于克服空气阻力。换句话讲,空气阻力小不仅能节约燃油,在发动机功率相同的条件下,还能达到更高的车速。空气阻力的大小除了取决于车的速度外,还跟汽车的横截面积a和风阻系数cw有关。