austriacki śmiałek szykuje się w poniedziałek (październik 2010) do zdobycia najwyższego na świecie spadochronu. 8), wysoko lecący skok z 23 mil nad ziemią, który obiecuje pobić więcej niż jeden rekord, jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem.
weteran Skydiver Felix Baumgartner, 43, zrobi skok, stając się tym samym pierwszą osobą, która kiedykolwiek freefall szybciej niż prędkość dźwięku. Jego skok ze spadochronem będzie również najwyższy w historii, przewyższając rekord ustanowiony w 1960 roku przez kapitana Sił Powietrznych USA Joe Kittingera o ponad 3 mile (5 kilometrów).,
ale jaka jest fizyka tej sytuacji?
balon wypełniony helem podniesie Baumgartnera, siedzącego wewnątrz specjalnie zbudowanej kapsuły, na wysokość 120 000 stóp (36 576 metrów). Na tej wysokości, która rejestruje się w górnych echach stratosfery, atmosfera jest tylko wyobrażeniem jej poziomu morza, wywierając ciśnienie mniejsze niż 0,5 procent swojej wartości w pobliżu Ziemi. Nawet jeśli stopniowo się zaaklimatyzują, ludzie nie mogą przetrwać długo powyżej 26,000 stóp bez zbiornika z tlenem, więc znacznie wyższy Baumgartner z pewnością będzie wymagał dodatkowego tlenu.,
Kiedy spadochroniarz wyjdzie z kapsuły i zanurzy się w otchłani, przyspieszy na około 30 sekund, zanim osiągnie szczytową prędkość, wyjaśnia Michael Weissman, fizyk z Uniwersytetu Illinois w Urbana-Champaign. Weissman szacuje, że prędkość Baumgartnera będzie maksymalna tuż nad poziomem morza, czyli około 760 mil na godzinę (1225 kilometrów na godzinę).
Baumgartner przestaje przyspieszać z powodu kolizji z cząsteczkami powietrza., Opór powietrza, zwany „siłą oporu”, przeciwstawia ruch spadającego ciała w dół, przeciwdziałając sile grawitacji w dół, popychając ciało w górę. Im szybciej ciało spada, tym większy opór powietrza doświadcza, a więc przy pewnej maksymalnej prędkości, zwanej prędkością końcową, siła oporu staje się równa i przeciwna sile grawitacji. Przy zrównoważonych dwóch siłach ciało nie przyspiesza.
w normalnych warunkach osiągnięcie prędkości końcowej oznacza, że prędkość pozostaje stała, ale jest to prawdą tylko wtedy, gdy siły zewnętrzne pozostają stałe., W przypadku tego spadochronu, wyjaśnia fizyk Louis Bloomfield z University of Virginia, otaczająca atmosfera gęstnieje dramatycznie jak Baumgartner spada, więc siła oporu wywierana na niego przez powietrze stale wzrasta. W związku z tym lokalna prędkość końcowa spada wraz ze spadkiem jego wysokości.
„gdy zejdzie, lokalna prędkość końcowa zmniejszy się, a więc będzie stopniowo zwalniać, aż osiągnie 100-200 km / h skoków ze spadochronem na poziomie blisko morza”, Bloomfield opowiedział małe tajemnice życia.,
w tym momencie Baumgartner wchodzi na bezpieczne wody: Upadek zamienia się w zwykły skok spadochronowy. Ale co stanie się z jego ciałem przed tym punktem, gdy zanurzy się w stratosferze z prędkością dźwięku?
Po pierwsze, według Bloomfielda fala uderzeniowa, znana również jako Boom soniczny, ogarnie jego ciało. „Zderzy się z gazem tak szybko, że nie może wypłynąć mu z drogi, bo nie wie, że nadchodzi”
Po drugie, te szybkie kolizje z powietrzem generują ogromną ilość ciepła.,
„gdy jest blisko maksymalnej prędkości, prawie cała grawitacyjna energia potencjalna, którą traci, zostaje zamieniona na ciepło” – powiedział Weissman. Jeśli razem ze swoim kombinezonem waży około 110 kilogramów (220 funtów), podczas spadania z prędkością dźwięku wytworzy około 300 kilowatów ciepła.
„gdyby to ciepło było po prostu wrzucone do spadochroniarza, ogrzałby prawie 1 stopień Celsjusza na sekundę, co byłoby szybko śmiertelne” – powiedział., „Oczywiście większość tego ciepła trafia do atmosfery, ale to nie brzmi jak dobry pomysł, aby być w pobliżu ekwiwalentu 200 suszarek dużej mocy przez bardzo długi czas bez pewnej ochrony.”
zakładając, że kombinezon Baumgartnera zapewnia ochronę, której potrzebuje, powinien przetrwać upadek. Weissman zwrócił jednak uwagę, że sam akt podejmowania tego założenia sugeruje, że ten wyczyn jest niebezpieczny. „Ogólnie rzecz biorąc, powiedziałbym, że wszystko, co ekstremalne i bezprecedensowe, ma szczególne niebezpieczeństwa” – powiedział., „W tym przypadku długi okres związany z ochroną przed tlenem i ciepłem skafandra rodzi problemy, z którymi nie ma do czynienia zwykły spadochroniarz. Innymi słowy, jest tu więcej „zakładania”.”
Jeśli Baumgartner w ogóle się martwi, to tego nie pokazuje. „Czuję się jak tygrys w klatce, czekający na wyjście” – powiedział w oświadczeniu.
Ta historia została dostarczona przez life ' S Little Mysteries, siostrzaną stronę LiveScience. Obserwuj Natalie Wolchover na Twitterze @nattyover lub Life ' S Little Mysteries @llmysteries. Jesteśmy również na Facebook & Google+.,