Itävallan huimapään fysiikka valmistautuu maanantaina (Lokakuu. 8), korkealla lentävä loikka 23 mailia maan yläpuolella, joka lupaa rikkoa useamman kuin yhden ennätyksen, jos kaikki menee suunnitelmien mukaan.
veteraani laskuvarjohyppääjä Felix Baumgartner, 43, tekee hypyn, jolloin hänestä tulee kaikkien aikojen ensimmäinen henkilö, joka vapautti äänennopeutta nopeammin. Hänen skydive on myös kaikkien aikojen korkein, joka korvaa ennätys asetettu vuonna 1960 YHDYSVALTAIN ilmavoimien Kapteeni Joe Kittinger yli 3 mailia (5 km).,
mutta mikä on tämän tilanteen fysiikka?
heliumilla täytetty ilmapallo nostaa mittatilaustyönä valmistetun kapselin sisällä istuvan Baumgartnerin 36 576 metrin korkeuteen. Tuolla korkeudessa, joka rekisteröityy stratosfäärin Ylempiin echeloneihin, ilmakehä on pelkkä aavistus sen merenpinnan tasosta, joka painaa alle 0,5 prosenttia sen arvosta lähellä maanpintaa. Vaikka vähitellen totutettu, ihminen ei voi selvitä pitkään, yli 26000 jalkaa ilman hapen säiliö, niin paljon loftier Baumgartner varmasti vaatia lisähappea.,
Kun hyppääjä astuu ulos hänen kapseli ja sukeltaa tyhjyyteen, hän nopeuttaa noin 30 sekuntia ennen kuin hänen huippu nopeus, selitti Michael Weissman, fyysikko University of Illinois at Urbana-Champaign. Weissman arvioi, että Baumgartnerin nopeus on max pois vain meren yllä-tason äänen nopeus, joka on noin 760 kilometriä tunnissa (1,225 kilometriä tunnissa).
Baumgartner lopettaa kiihdyttämisen törmättyään ilmamolekyyleihin., Ilmanvastus, jota kutsutaan” vetovoimaksi”, vastustaa putoavan kappaleen alaspäin suuntautuvaa liikettä ja vastustaa painovoiman alaspäin suuntautuvaa voimaa työntämällä ruumista ylöspäin. Nopeammin kehon putoaa, sitä suurempi ilmanvastus on se kokee, ja niin tietty maksiminopeus, jota kutsutaan terminal velocity, vedä voima on yhtä suuri ja vastakkainen painovoima. Kun voimat ovat tasapainossa, keho ei enää kiihdy.
normaalioloissa terminaalin nopeuden saavuttaminen tarkoittaa sitä, että nopeus pysyy myöhemmin vakiona, mutta se pitää paikkansa vain silloin, kun ulkoiset voimat pysyvät vakiona., Virginian yliopiston fyysikko Louis Bloomfield selittää tämän laskuvarjohypyn tapauksessa ympäröivän ilmakehän paksunevan dramaattisesti, kun Baumgartner putoaa, joten ilman häneen kohdistama ylösvetovoima kasvaa tasaisesti. Näin ollen paikallinen terminaalin nopeus laskee, kun hänen korkeutensa laskee.
”Kun hän laskeutuu, paikallinen terminal velocity vähenee ja niin hän hidastuu vähitellen, kunnes hän saavuttaa 100-200 km / h lähes merenpinnan laskuvarjohyppy,” Bloomfield kertoi Elämän Pikku Mysteereistä.,
– siinä vaiheessa, Baumgartner tulee turvallinen vesillä: syksyllä muuttuu tavallinen skydive. Mutta mitä tapahtuu hänen ruumiilleen ennen sitä, kun hän syöksyy stratosfäärin läpi äänen nopeudella?
yksi asia, mukaan Bloomfield, paineaalto, joka tunnetaan myös nimellä sonic boom, ympäröi hänen ruumiinsa. ”Hän törmää kaasuun niin nopeasti, ettei se pääse virtaamaan pois hänen tieltään, koska se ei tehokkaasti tiedä, että hän on tulossa”, hän sanoi.
toiseksi ne nopeat törmäykset ilmaan tuottavat valtavan määrän lämpöä.,
”kun hän on lähellä maksiminopeutta, lähes kaikki hänen menettämänsä gravitaatiopotentiaalienergia muuttuu lämmöksi”, Weissman sanoi. Jos hän ja hänen pukunsa painavat yhdessä 110 kiloa, hän tuottaa noin 300 kilowattia lämpöä pudotessaan äänennopeuksilla.
”Jos tuo kuumuus vain pudotettaisiin laskuvarjohyppääjään, hän kuumenisi lähes 1 asteen sekunnissa, mikä olisi nopeasti kohtalokasta”, hän sanoi., ”Tietenkin suurin osa lämpöä menee ilmakehään, mutta se ei kuulosta hyvä olla noin vastaa 200 korkea-teho hiustenkuivaaja kovin pitkään ilman suojaa.”
olettaen, että Baumgartnerin puku tarjoaa hänen tarvitsemansa suojan, hänen pitäisi selvitä pudotuksesta. Weissman kuitenkin huomautti, että juuri tämän oletuksen tekeminen viittaa siihen, että temppu on vaarallinen. ”Pääsääntöisesti sanoisin, että kaikella äärimmäisellä ja ennennäkemättömällä on erityisiä vaaroja”, hän sanoi., ”Tässä tapauksessa happi-ja lämpösuojaukseen perustuva pitkä ajanjakso puvusta herättää kysymyksiä, joita tavallinen laskuvarjohyppääjä ei kohtaa. Toisin sanoen, täällä tarvitaan enemmän ”olettamista”.”
Jos Baumgartner on lainkaan huolissaan, hän ei näytä sitä. ”Tunnen olevani kuin tiikeri häkissä odottamassa pääsyä ulos”, hän sanoi lausunnossaan.
tämän tarinan tarjosi Life ’ S Little Mysteries, Sisarsivusto LiveScience. Seuraa Natalie Wolchoveria Twitterissä @nattyover or Life ’ S Little Mysteries @llmysteries. Olemme myös Facebookissa & Google+.,