een Oostenrijkse waaghals maakt zich op maandag (okt. 8), een hoogvliegende sprong van 23 mijl boven de aarde die belooft om meer dan een record te breken als alles volgens plan gaat.
veteraan Felix Baumgartner, 43, zal de sprong maken, waardoor hij de eerste persoon wordt die sneller vrijkomt dan de geluidssnelheid. Zijn skydive zal ook de hoogste ooit zijn, en overtreft een record dat in 1960 door kapitein Joe Kittinger van de Amerikaanse luchtmacht werd neergezet met meer dan 5 kilometer.,
maar wat is de fysica van deze situatie?
een met helium gevulde ballon tilt Baumgartner, die in een op maat gemaakte capsule zit, op tot een hoogte van 36.576 meter. Op die hoogte, die zich registreert in de bovenste echelons van de stratosfeer, is de atmosfeer slechts een vermoeden van zijn zelf op zeeniveau, en oefent een druk uit van minder dan 0,5 procent van zijn waarde bij de grond. Zelfs als ze geleidelijk aan wennen, kunnen mensen niet lang boven 26.000 voet overleven zonder een zuurstoftank, dus een veel hogere Baumgartner zal zeker extra zuurstof nodig hebben.,wanneer de skydiver uit zijn capsule stapt en in de leegte duikt, zal hij ongeveer 30 seconden versnellen voordat hij zijn pieksnelheid bereikt, legt Michael Weissman, een natuurkundige aan de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign, uit. Weissman schat dat de snelheid van Baumgartner net boven de geluidssnelheid van de zeespiegel zal uitkomen, die ongeveer 760 mijl per uur (1.225 kilometer per uur) is.
Baumgartner stopt met versnellen door botsingen met luchtmoleculen., De luchtweerstand wordt een “trekkracht” genoemd en verzet zich tegen de neerwaartse beweging van een vallend lichaam, waardoor de neerwaartse zwaartekracht wordt tegengegaan door het lichaam naar boven te duwen. Hoe sneller het lichaam valt, hoe groter de luchtweerstand die het ervaart, en dus bij een bepaalde maximumsnelheid, de zogenaamde eindsnelheid, wordt de trekkracht gelijk en tegengesteld aan de gravitatiekracht. Met de twee krachten in balans, versnelt het lichaam niet meer.
onder normale omstandigheden betekent het bereiken van de eindsnelheid dat de snelheid constant blijft, maar dat geldt alleen als externe krachten constant blijven., In het geval van deze skydive, legt de natuurkundige Louis Bloomfield van de Universiteit van Virginia, de omringende atmosfeer dikker dramatisch als Baumgartner valt, zodat de opwaartse trekkracht uitgeoefend op hem door de lucht gestaag toeneemt. Als gevolg hiervan daalt de lokale terminale snelheid als zijn hoogte daalt. “als hij afdaalt, zal de snelheid van de lokale terminal afnemen en zal hij geleidelijk vertragen totdat hij bijna 100-200 km / u van bijna-zeeniveau skydiven bereikt,” vertelde Bloomfield aan Life ‘ S Little Mysteries.,
op dat moment komt Baumgartner in veilige wateren: de val verandert in een gewone skydive. Maar wat zal er gebeuren met zijn lichaam voor dat punt, als hij duikt door de stratosfeer met de snelheid van het geluid?
volgens Bloomfield zal een schokgolf, ook bekend als een sonische boom, zijn lichaam omhullen. “Hij zal botsen met het gas zo snel dat het niet kan stromen uit zijn weg, omdat het effectief niet weet dat hij komt,” zei hij.
ten tweede zullen deze snelle botsingen met de lucht een enorme hoeveelheid warmte genereren.,
” als hij in de buurt van de maximale snelheid, bijna alle zwaartekracht potentiële energie verliest hij vallen wordt omgezet in warmte,” Weissman zei. Als hij en zijn pak samen wegen in de buurt van 220 pond (110 kilogram), zal hij ongeveer 300 kilowatt warmte produceren bij het vallen op sonische snelheden.
“als die warmte gewoon in de skydiver werd gedumpt, zou hij bijna 1 Graden Celsius per seconde verwarmen, wat snel fataal zou zijn,” zei hij., “Natuurlijk gaat het grootste deel van die warmte de atmosfeer in, maar het klinkt niet als een goed idee om heel lang zonder enige bescherming rond het equivalent van 200 high-power Haardrogers te zijn.aangenomen dat Baumgartner ‘ s pak de bescherming biedt die hij nodig heeft, moet hij de val overleven. Maar Weissman wees erop dat de handeling van het maken van die veronderstelling suggereert dat deze stunt gevaarlijk is. “Als algemene regel zou ik zeggen dat alles wat extreem en ongekend heeft Speciale gevaren,” zei hij., “In dit geval roept de lange periode die afhankelijk is van zuurstof-en hittebescherming van het pak problemen op waarmee een gewone skydiver niet wordt geconfronteerd. Met andere woorden, er is meer ‘aannemen’ vereist hier.”
als Baumgartner zich zorgen maakt, laat hij het niet zien. “Ik voel me als een tijger in een kooi te wachten om uit te komen,” zei hij in een verklaring.
Dit verhaal werd geleverd door Life ‘ S Little Mysteries, een zustersite van LiveScience. Volg Natalie Wolchover op Twitter @nattyover of Life ‘ S Little Mysteries @llmysteries. We zijn ook op Facebook & Google+.,