En Østerriksk daredevil er ruste opp for å gjøre verdens høyeste skydive på mandag (lys over norge, Jan. 8), en high-flying spranget fra 23 km over Jorden som lover å bryte mer enn én oppføring hvis alt går etter planen.
Veteran fallskjermhopper Felix Baumgartner, 43, vil få hoppe, og ble dermed den første som noensinne å fritt fall raskere enn lydens hastighet. Hans skydive vil også være det høyeste noensinne, og erstatter en rekord satt i 1960 av U.S. Air Force Kaptein Joe Kittinger med mer enn 3 km (5 km).,
Men hva er fysikk av denne situasjonen?
En helium-fylte ballong vil løfte Baumgartner, som sitter inne i en spesialbygd kapsel, til en høyde på at 120.000 fot (36,576 meter). På at høyden, som registreres i det øvre sjiktet av stratosfæren, atmosfæren er bare litt av sin havet selv, utøve et press mindre enn 0,5 prosent av sin verdi, i nærheten av bakken. Selv om gradvis akklimatisert, mennesker kan ikke overleve lenge over 26,000 føtter uten oksygen tank, slik at en mye loftier Baumgartner vil definitivt kreve tilførsel av oksygen.,
Når fallskjermhopper skritt ut av sin kapsel og stuper inn i tomrommet, han vil akselerere i omtrent 30 sekunder før de når sin topp hastighet, forklarte Michael Weissman, en fysiker ved University of Illinois i Urbana-Champaign. Weissman anslår at Baumgartner er hastigheten vil få maks ut like over havet speed of sound, som er om lag 760 miles per time (1,225 kilometer per time).
Baumgartner stopper akselererende på grunn av kollisjoner med luftmolekyler., Kalles en «dra-kraft,» air motstand mot en fallende kroppens nedadgående bevegelse, motvirke nedover av tyngdekraften ved å presse kroppen oppover. Jo raskere kroppen faller, jo større luftmotstand det opplever, og så på et bestemt maksimal hastighet, kalt terminal velocity, dra-kraft blir like stor og motsatt rettet av gravitasjonskraft. Med de to kreftene balansert, kroppen ikke lenger akselererer.
Under normale omstendigheter, n-terminal velocity betyr en hastighet senere holder seg konstant, men det er bare sant når ytre krefter forblir konstant., I tilfelle av denne skydive, forklarer fysiker Louis Bloomfield av University of Virginia, den omkringliggende atmosfæren tykner dramatisk som Baumgartner falls, så oppover dra makt utøves på ham med luft stadig øker. Følgelig, den lokale terminal velocity dråper som hans høyde synker.
«Som han stammer, den lokale terminal velocity reduseres, og slik han vil avta gradvis til han når 100-200 km / t, i nærheten av hav-nivå fallskjermhopping,» Bloomfield fortalte Livets Små Mysterier.,
På dette punktet, Baumgartner går inn i trygt farvann: høst blir til en vanlig skydive. Men hva vil skje med kroppen sin før det punktet, da han stuper gjennom stratosfæren på lydens hastighet?
For en ting, i henhold til Bloomfield, en sjokkbølge, også kjent som en sonic boom, vil omslutte kroppen hans. «Han vil bli å kollidere med gass så fort at det ikke kan strømme ut av sin vei fordi det er effektivt vet ikke at han kommer,» sa han.
for det Andre, de med høy hastighet kollisjoner med luft vil generere en stor mengde varme.,
«Når han er i nærheten av maksimal hastighet, nesten alle gravitasjonsfelt potensiell energi mister han fallende blir konvertert til varmen,» Weissman sa. Hvis han og hans passer sammen veier i området rundt 220 pounds (110 kg), vil han gi rundt 300 kilowatt varme ved å falle på sonic hastigheter.
«Hvis det varme var rett og slett dumpet i fallskjermhopper, han hadde varme i nesten 1 grad Celsius per sekund, noe som ville være raskt dødelig,» sa han., «Selvfølgelig mesteparten av at varmen går ut i atmosfæren, men det høres ikke ut som en god idé å være rundt tilsvarer 200 high-power hårføner på veldig lenge uten noen beskyttelse.»
Forutsatt Baumgartner er passe tilbyr beskyttelse han trenger, han skal overleve fallet. Men Weissman påpekt at selve handlingen av å gjøre denne antagelsen antyder dette stuntet er farlig. «Som en generell regel vil jeg si at noe ekstreme og enestående har spesielle farer,» sa han., «I dette tilfellet den lange perioden avhengig av oksygen og varme beskyttelse fra den passer reiser spørsmål ikke møtt av en vanlig fallskjermhopper. Med andre ord, det er mer ‘forutsatt’ som kreves her.»
Hvis Baumgartner er bekymret i det hele tatt, han er ikke vise det. «Jeg føler meg som en tiger i bur som venter på å komme ut,» sa han i en uttalelse.
Denne historien ble gitt av Livets Små Mysterier, en søsterside til LiveScience. Følg Natalie Wolchover på Twitter @nattyover eller Livets Små Mysterier @llmysteries. Vi er også på Facebook & Google+.,