人类从一万米高空自由落体到大海里会怎样?

1972年2月26日,南斯拉夫航空367号航班发生了空难,飞机上28人只有一人生还,当时367号航班是从斯德哥尔摩飞往贝尔格莱德,当飞机航行至捷克上空时突然发生了爆炸,当时飞机正处于万米高空,爆炸使得飞机解体为3块,坠落在捷克的一个村庄附近,经过搜救,全机28人,27人死于地面撞击,只有一名名为“维斯娜·乌洛维奇”的空姐幸存了下来。

维斯娜万米高空坠落生还也打破了人类无防护高空坠落生还的世界纪录,那么这是不是就代表人从一万米的高空自由落体掉入海中也能生还呢?答案是否定的,因为从如此高的高度自由落体,即便是落入海中,人也只有一死,而且会死得很惨。为什么这么说呢?我们先从万米高空人跳下这一刻说起。

人从万米高空坠落的过程中会经历什么?

人如果没有任何的防护暴露在万米高空首先要面对的就是低温,众所周知,温度与高度是成反比的,这就是我们常说的“高处不胜寒”,高度平均每上升1000米,气温会下降6℃,也就是说万米高空要比地面的温度低60℃左右。

假定地面的温度是20℃,那么,万米高空的温度就是-40℃。在这种温度环境下,如果人穿着当下的衣服,很快就会被冻到失去知觉,

当然,人在万米高空跳下随着逐渐的下落,温度会逐渐地升高,而且如果忽略了空气阻力的话,人从万米高空跳下,大约45秒就能落地,而几十秒内,温度还是逐渐升高的前提下,一般是不会被冻死的。

但是,人下落的过程中,面对的并不只有低温,还有低压,人从1万米高空自由落体,一般是从一个稳定压力的环境下去到外界,此时有一个严重的问题:极速减压。我们都知道,深海鱼如果被快速地拖上海面就会导致其内脏破裂,这就是从低压环境快速到高压环境,内脏还来不及适应从而发生的“爆炸”。

而人从一个正常气压的环境中突然暴露在低压的环境中,就会导致减压症,此时人体内的氮气会从体液中被剥离,而这种极速的减压,势必会让氮气离开体液的速度过快,从而在体内形成气泡,少量的气泡可能只会导致人皮肤发痒或者皮疹等,但是全身的气泡则会导致人的感觉器官衰竭,甚至是麻痹或者死亡。

也就是说,人从一个飞到1万米的设备中出来时,如果没有防护服,身体就会出现严重的减压症,再加上极冷的环境,人大概率会很快死亡。

当然,人也有可能没有死于减压和寒冷,但是对人生命的考验并未结束,因为人下落时要穿过云层,虽然我们在地面上看到的云朵是美丽的,但是有些云朵是非常危险的,比如雷暴云。雷暴云通常在海拔8000-12000米,它是由积雨层发展而成的,也是我们常见的闪电的主要产生源,因为如果是在夏天从万米高空跳下,是非常有可能要穿过雷暴云的。

而雷暴云的威力,即使从万米高空传到地面,都能将需要几人合抱才能抱过来的大树劈开,更不用说我们的血肉之躯了,所以一旦穿越雷暴层,大概率是“躲不过雷劫”的。

所以,人从万米高空无防护跳下,大概率是未落地就已经死亡了。

如果落地前未死亡,掉入大海能否生还?

能成功在减压、低温以及穿越复杂的云层后生还,这已经是奇迹了,而且随着人越来越靠近地面,整体的环境温度、压强也趋于正常,所以,如果掉入海中,貌似是有一线生机的。

但是,这只是表面,实际上是不可能的。首先,人在下落时速度会越来越快,等到地面之前就已经达到了人自由落体的最快速度50米每秒,也就是180公里每小时,如此快的速度撞向水面其实与撞向地面的差异并不大,因为重力势能产生的能量太大了,这样在人接触到海面的一瞬间,海水是来不及排开的,这样与摔到一个平面上差异并不大。

美国曾经有几个小伙用同体重的两头猪做过实验,他们将两头猪放到直升机上,分别从300米的高处扔下,一个直接摔在地上,一个摔在水中,结果发现,虽然摔在地上的猪骨骼的碎裂程度要更甚,但是摔在水中的那头猪的内脏已经大部分都破裂了。

参考这个实验,人从30倍于猪被扔的高度跳下,在落水的一瞬间就被水的反作用力震到骨折和内脏破裂而死了。

假设掉入水中时,人还没死,那也没救了,因为巨大的拍击力可以将人瞬间拍晕,而且即使没有伤到主要的内脏,全身多处骨折是在所难免的,毕竟人的骨骼的强度在那,不可能像钢铁一样。此时,人以180公里每小时的速度冲入水中,至少要进入水下十几米以上(10米跳台的入水深度在5米左右,此时运动员的瞬时速度有15米每秒,是人从万米高空跳下的不足1/3),拍晕且全身多处骨折的人,想要从水下十几米浮上来,几乎是不可能的。

看到这里,小伙伴们会问:为何开头说到的空姐能从万米高空的空难中生还?其实,这还真不是空姐有什么超能力,而是飞机在高空爆炸时她被巨大的冲击力冲到了飞机的一个角落中,随着一起下坠的,这样飞机的残体本身就给她提供了一定的保护,再加上她坠落的位置是一个雪堆,也起到了很好的缓冲作用。

但是,尽管这样,空姐维斯娜被找到时,不仅头盖骨裂缝,三根脊椎骨粉碎骨折,手臂和腿骨骨盆全部粉碎性骨折,而且腰部以下还暂时性瘫痪,这样的身体即使掉入水中,也活不了的。

写在最后

人类无防护高空跳水的极限是48米(美国高空特技跳水比赛),同样这个高度也是被允许的无防护跳水危险性最高的,经常有人受伤,甚至是死亡,更不用说是人无防护从万米高空跳下了,在极端的环境变化下,大多数人还未落地就已经“成盒”,即使侥幸在下落的过程中活下来,在接触水面的那一瞬间也足以将人杀死了。

所以,万米高空无防护跳入海中,人只有一死。

人类从一万米高空自由落体到大海里会怎样?

结局:必亡

一万米相当于十公里,从这种高度进行自由落体,显而易见的是人体下落速度一定会达到终端速度,而所谓终端速度就是指人体在空中所受合力为零的状态,比如空气阻力与重力相平衡时的速度。

假设一个人的质量为60公斤,迎风面积为0.5个平方米,阻力系数也取0.5,那么可以算出终端速度大约是60米每秒,也就是时速216公里,这样的速度,一直保持到入水,结局可想而知。

实际上根据人体在空中姿势的变化,迎风面积和阻力系数是个变量,但此消彼长,迎风面积小了意味着终端速度上升,就算你是脚部先入水,也无济于事;如果迎风面积大了,虽然终端速度小了,但这样也意味着你的瞬间入水面积大了,你的背部或者胸腹部先接触水面。

实际上,不要说高空一万米了,就是三四十米,一旦空中姿势调整不当,都能要人性命,相关新闻媒体也都会报道过,或者自己去网上搜一搜也行。

从另一个方面,一般枪械射出的子弹,由于动能大,如果不接触目标物,它是可以飞很远的,但如果是从水中射击呢?看下图

因为水的密度将近是空气的八百倍,水下射击,子弹在出膛受到的阻力就是空气中的八百倍,严重削弱了射程。

现在从万米高空坠落的人,就好比于子弹,在入水的那一瞬间,身体该要承受多大的阻力,骨折是不可避免的,内脏组织就更不用想了,总的来说,和高速坠落在水泥地上没有什么两样。

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人类从一万米高空自由落体到大海里会怎样?

人类从一万米高空自由落体到大海中会怎样?

直接死亡,没有第二个答案,并且五脏六腑全部破裂,伴有大面积粉碎性骨折,不管入水姿态是头朝下、脚朝下还是身体平铺着“拍”入水面,都是必死的局面,这跟人类从一万米高空,直接坠入水泥地、金属面几乎是一样的。

可能有人会说,曾经有人从万米高空坠落就没死,在国外是有真实案例的,而且此人还是最高处跌落生还的吉尼斯纪录保持者,那咱们先来看看,这人从万米高空坠落,为什么没死!

空姐从万米高空坠落却奇迹生还

这位从万米高空坠落奇迹生还的空姐名叫维斯娜·乌洛维奇,遭到恐袭的航班为南斯拉夫航空公司JAT367号,飞机型号为麦道DC-9,飞行计划是飞机从斯德哥尔摩飞往贝尔格莱德,中间经停哥本哈根(丹麦)和萨格勒布(克罗地亚)。

1971年,维斯娜向那斯拉夫JAT航空公司应征空姐,但空姐这一岗位对血压有要求,患有家族史低血压病的维斯娜,在体检之前喝入了大量特浓咖啡,咖啡因可以短暂提高维斯娜的血压,最后维斯娜有惊无险的通过了空姐体检,这里敲重点,因为这是她百万分之一概率存活的关键!

事发当天,维斯娜很诧异,因为机组通知她加入JAT367航班,诧异就诧异在,维斯娜之前根本没飞过这条航线,等到了哥本哈根机场,维斯娜才弄明白,原来有人跟她同名同姓,不过此时再通知另一位空姐已经来不及了,所以维斯娜就登上了这趟“死亡航班”。

下午2点01分,当飞机进入万米高空时,突然货仓发生了爆炸,一声巨响顿时传遍了整架飞机,上一秒的维斯娜还在工作,下一秒就被爆炸引起的冲击波给推到了机尾。

很快机体就出现了一个大窟窿,飞机失控坠向地面,在此过程中,不断有机组人员、乘客被吸到空中,接着就是自由落体,最后无一幸免,结局都是死亡。

而已经失去意识的维斯娜,身处还未分解的机尾处,并且意外的被卡在了餐车下面,28位机组成员,只有维斯娜1人没有被吸入空中。

就这样,维斯娜跟着机尾从万米高空不断坠落,机体残骸距离地面越来越近,越来越近,随着一阵巨响,坠落在地面的机骸及周围一片狼藉。

在一堆残骸中,维斯娜满是血污,她的双腿、骨盆、多块脊椎、多根肋骨完全被折断,多处出现粉碎性骨折,腰部以下暂时瘫痪,颅骨出现大量裂痕且伴随颅内出血,但幸运的是她居然还活着!

在医院昏迷7天后,维斯娜便苏醒了,在10个月的康复治疗后,维斯娜重回正常生活,她从万米高空坠落而不死的概率为100万分之一,同时也创造了全球最高处跌落生还的吉尼斯纪录,并一直保持至今。

为什么维斯娜能幸存?这跟人类从万米高空自由坠落到大海里完全是两码事。

首先就是家族遗传病,当维斯娜被救从昏迷中醒来后,她始终无法回忆起飞机爆炸后的事,对于正常人类来讲,从万米高空极速坠落,心脏都可能受不了,而维斯娜平常都是低血压,她的心脏抗冲击能力较强,这就好比一个充满水的气球,和一个只充一般水的气球,很显然,50%水分的气球抗冲击能力更强一些。

而且飞机在高空中必须加压,但是当机体因爆炸产生一个窟窿后,一开始,舱内气压高于舱外,气压疯狂从窟窿口外泄,即便有安全带,绝大多数舱内的人也会被吸出去,而维斯娜却刚好卡在餐车座位上。

最后,虽然飞机残骸以200英里的速度坠落,但大量树木和积雪,起到了缓冲作用,更重要的是,当残骸坠落后,当地村庄有个居民很快就赶到了现场。

此人名叫布鲁诺,他在一堆残骸中发现了奄奄一息的维斯娜,更加幸运的是,布鲁诺又是一个参加过二战的医疗兵,他立即对维斯娜展开了急救,并且帮她稳定伤势,如果没有布鲁诺的急救,维斯娜在医疗队赶来之前,很有可能已经死亡了。

所以在一系列巧合之下,维斯娜才得以无比幸运的活了下来,几率约为100万分之一,然而人类从万米高空自由落体,又是另外一码事。

人类从一万米高空自由落体到大海里会怎样?

国外有一档叫《流言终结者》的节目,他们用手枪、霰弹枪、步枪等武器,从空气射入水中,看看子弹能在水中运动多远。

一般情况下,手枪子弹在300米/秒左右,步枪子弹在700~900米/秒左右,狙击枪子弹在800~1000米/秒左右。

直接说步枪,步枪在空气中的有效射程在300~500米,但是当步枪子弹射入水中后,只运动了90厘米,而且子弹解体了!金属做的子弹射入水中会解体?

这里面就涉及到流体阻力知识,空气密度为1.29kg/m3,水的密度约为1000kg/m3,同理得知,水的阻力要远超空气阻力,子弹初始速度越快,它所受到的阻力就越大,所以步枪子弹在水下的距离,反而不如手枪子弹,特制水下武器除外。

跳水远动员从10米高跳入水中,咱们看着很轻松,但如果是普通人,稍有不慎就会骨折,而且高速跳入水中,除了高度以外,入水姿势很重要。

高速跳入水中,以脚掌作为落水点的方式入手是最安全的,因为脚跟水面的接触面积比较小,大幅度减缓了身体承受阻力的过程,毕竟阻力从腿部到头部,还有一些时间,即便如此,只要超过一定高度,腿部骨折也时有发生。

其次是头部入水,虽然头部跟水面接触面积也很小,但头部作为第一缓冲带,水的阻力会对人体头部进行冲击,稍有不慎几乎昏厥,如果高度太高,当场死亡也是可能的。

最危险的是身体平躺着入水,全身跟水面接触,阻力第一时间冲击脑部、躯干内脏等等,所以目前体育赛事中,高台跳水基本不会超过10米,极限运动高度在20~50米,根据科学人员分析,人体如果用最保险的脚掌入水,最大落水速度大概是30米/秒,也就是57米的高度,即便专业运动员,动作稍有差池,就会有危险,普通人不死也残。

所以,影视剧中有人从百米悬崖跳入水中还能活下去的情节,是不存在的。

那么人类从万米高空坠落入海呢?

假设成年人体重为75公斤,经过一系列物理计算得知,此人匀速下落的速度大概为220m/s,又因为海水是流体,人体高速撞击海水的那一瞬间,海水来不及卸力,所以会变得很硬。

同样,人体高速撞击海水时,巨大作用力因海水来不及扩散传播,这股反作用力就会施加在人体身上,就像人体撞在水泥地一样,骨骼尽碎,内脏器官损毁,结局只能是“必死”,没有第二种可能。

人类从一万米高空自由落体到大海里会怎样?

首先,不要被网络或电视上所谓的“高空悬崖跳水”迷惑了,也不要被跳水比赛时运动员优雅的姿态迷惑了,不要以为水是液体可以流动就认为高空跳水不会有致命伤害,更不要以为下落是用脚或手先接触水面就没事了!

以上都是错觉,都是我们在现实生活中的感知局限性造成的错觉!

假设你可以安全第从一万米高空落到海面上,结果与落在坚硬的地面上没有任何区别,会死亡,而且会死的很惨!事实上,不要说一万米高空了,即使一百米高空落到海面上与一万米高空落下来也没有太大区别!

一万米高空落到海面上的速度大约为60米每秒,如果迎风面积更小,比如你直上直下落下来,速度还可能更快,可以达到90米每秒。如此高的速度落到海面上会瞬间产生巨大的冲击力。力的作用是相互的,水当然也会给你同等大小的反作用力。

最关键的是,由于你速度很快,水面根本来不及扩散,也就是说你带给水面的巨大冲击力来不及扩散的周围的水分子,反作用力全部作用于你身上。这意味着水面其实就等同于坚实的地面,此时两者几乎没有任何区别!

即使你像跳水运动员那样近乎完美的动作入水,最终也是死路一条,没有任何生还的可能性!

一个现实中常见的现象能更好地理解这一点。我们都玩过打水漂的游戏,水漂为什么能在水面上漂很远的距离,速度很快,在与水面接触的一瞬间对水的冲击力产生一个反冲击力,这个反冲力几乎全部作用到水漂上,从而让水漂不落水!

所以,不要说一万米的高空了,一百米的高空也会死亡。事实上,现实生活中,即使是10米的高度,如果落水动作稍有不当,就很可能会受伤,而如果落水时是平躺的或者趴着落水,即使10米的高度也足以让你受伤,甚至会受伤很严重!

人类从一万米高空自由落体到大海里会怎样?

人类从一万米高空自由落到大海里,能活下来的概率大约是1/1000000。

一万米高空相当于地面距离十公里,那是一段遥远的路程,我们知道地球有引力,地球外面包裹着空气,当物体通过空气来到地面上时,会与空气摩擦,在地球引力的作用下,物体下降的速度越来越快,结果会是什么样呢?

一万米高空是什么模样?

一万米高空也叫平温层,是大多数飞机飞行平稳进入巡航状态的高度。在一万米的高空上,可以看到像棉花一样的云朵就在飞机下面,茫茫无边际的云海,十分壮观,云海的上方是一片蔚蓝的天。

如果没有云层,可以看到地面上的情况,当然只能看到较大的山河、平原,其他的建筑物全部分不清楚。

一万米的高空没有雾霭,没有水汽,天空蓝得很纯粹。这个平流层不会出现飞鸟,空气比较稀薄,气流稳定,阻力很少。因此,是飞机经常飞行的理想高度。

一万米高空不适合人类生存

一万米的高空气温非常低,大约是零下50摄氏度,那里的氧气的含量仅占空气的4.95%,相当于地面氧气含量的23%。如果暴露在没有增压的高空中,人体内的氮气会游离出来,血液中会形成气泡,最后造成静脉气栓,导致组织创伤。

高空减压是一种很危险的环境,由于气压低,人体血液中的氮气外溢,血液中形成的气泡,在血管中形成栓塞,阻止血液流动,人会感到肌肉和关节疼痛。

如果这种栓塞出现在大脑中枢神经,人会出现意识麻痹,甚至瘫痪死亡,这种减压病相当可怕,死亡率高达11%,残疾率高达43%,致死致残率都是很高的。

先别说人从一万米高空跳下来,人只要暴露在一万米高空中,由于氧气含量极低,大约50秒到几十分钟,人的意识就会模糊,很可能因低温、缺氧陷入昏迷而最终死亡。

不过,在历史上确实有这么一个幸运儿,她从一万米的高空自由落下来,依然还有气息。她是一位空难的唯一幸存者,是塞尔维亚的一位空姐。

在50年前,她乘坐367航班的飞机,从瑞典斯德哥尔摩飞往塞尔维亚贝尔格莱德机场,当飞机飞到捷克境内时,突然剧烈晃动,一声巨响之后,飞机在一万米高空上爆炸起火。

事故发生后,飞机以200英里的速度向地面摔下来,机上的乘客和机组人员大多在爆炸中死亡,只有维斯娜这位空姐能幸运生还。

不过她能创造奇迹,是因为当时她离爆炸中心最远,被困在一处机身里,有部分机身的保护,最后又坠落在捷克山村的一处雪堆中,掉落过程中有树枝的缓冲以及厚厚的雪堆作垫,她才得以侥幸生还。

然而,她也不是毫发无损,被村民发现时,她奄奄一息,伤势非常严重,头骨、椎骨、两条肋骨、盆骨都出现不同程度的骨折。她能从一万米的高空落下来,奇迹生还已经突破了人类身体的极限。

从一万米高空自由落下,到底有多恐怖?

有人曾经做过这样一个计算:一个一立方厘米的物体重一克,受到10000倍的重力后,从一万米的高空下落的速度大概是多少?

经过计算得出的理论上的速度是44723.6米每秒,由于空气有阻力,物体下降的速度高,会摩擦生热,因此,这个物体的速度没那么快,而且会被烧化。

不过一个人重至少50千克,如果从一万米高空落下来,理论上的速度也不低,这速度比音速还要快,降落过程中,与空气摩擦人会被燃烧。

假设人体不燃烧直接砸向地面,那么,冲击力有多大呢?

如果砸向的是刚性的地面,那么,当在地面砸出0.1米时,平均冲力为F=4.5×10的六次方n,这个力量是巨大的,不是人体血肉之躯可以承受的。

看过从高楼上跳下来的人就可以知道,33楼大约离地100米,从上面落下的那个人已经血肉模糊,当场死亡,那么,从一万米高空落下来,后果可想而知。

也许有人会问,如果落在大海上,会是什么状况?

那么,我们来看体验过从高处跳往水中的人的感受,曾经有人在水库洗澡,从岸边树上往下跳,大概是五米的高度,横趴着落入水中,身体接触水的一瞬间,感觉就像撞上了墙一样,头没有发懵,但出水一看,肚皮都红了,十分疼痛。

那不过才五米的高度,自由落到水中就是这样的感受,如果从一万米的高空掉落下来速度有多快呢?人除了会受到重力的影响,还会感受到巨大的阻力,以那么快的速度,那么大的冲击力横着落入水中,定然是瞬间粉身碎骨。

也有人拿青蛙做实验,把青蛙从十多米高的空中抛下,当青蛙落入水中时,直接就被摔死了。

从高空落入水中,比如跳水运动员从十米高的跳台往下跳水,他们必须控制好身体入水的角度,若稍有差池,会给身体带来巨大的影响。只有垂直入水,减少与水的接触面,才能减少损伤。

那么,从理论上看,如果人从一万高空没有被冻死垂直落到死海里,海水足够深,或许还能有生还的可能,不过概率实在太小了,纵然在海里能够生还,茫茫大海中,那么多的海洋凶猛动物也会给生命造成莫大的威胁。

20年前,我国的海空卫士王wei,因为与美军侦察机纠缠并发生碰撞,飞机失控,开始翻滚下坠,据说当时王wei完成的跳伞,不过由于设备程序复杂,他没能及时利用,丧失了最佳的自救机会。

他从大约三千米的高空坠落,由于跳伞设备没有打开,几乎是自由落体掉进大海中,最终的结局大家都知道了。

国家动用了近十万的军民,进行持续14天的搜救,最终,杳无音信,没能找到王伟。若是从一万米的高空上自由落下,结果定然是难以寻找踪迹。

如果飞机失事人从一万米的高空上没有任何防护措施,直接掉入水中,就无异于撞到钢板上,因为根据自由落体的定律,物体在重力的作用下,下落的速度会越来越快。

有人做过计算,当空气阻力和重力平衡时,人的坠落速度大概在每秒450米,相当于时速1944公里,假如垂直一头扎入水中,落水的速度也要达到每秒90米,时速接近2500公里。

看一下高速公路上的车祸就明白是什么效果。更何况水面有张力,当高速撞击到水面时,水分子还来不及散开,人会受到巨大反冲力,水的密度是空气密度的800倍,因此,水下阻力也是空气阻力的800倍,这种反作用力也很大。

因此,人从一万米高空坠落,定当是凶多吉少。

写在最后:

人类喜欢挑战极限,曾经有人从三万多米高的高空上跳下来,最后安然无恙,那是因为他做足了准备,带上了精良的设备,如果没有任何防护器材,肯定会粉身碎骨。

目前,在体育跳水项目中跳台的高度最高,为男子28米,女子23米,再不能高于30米了,否则就会出现生命危险。

因此,从一万米自由落体掉入大海一定是死亡。

人类从一万米高空自由落体到大海里会怎样?

从一万米高空跳下,无防护的话先被冻成一根冰棍,在重力加速度作用下逐渐下落速度加速到300公里/小时左右,此时随着高度降低,空气也越来越稠密,空气阻力作用越来越明显,下落速度开始变得缓慢,最终落入大海前速度会降到50米/秒。但由于水是牛顿流体,粘度与受到剪切力成正比,所以以这个速度落入水中水与地面一样坚硬,不过人跳下来时已经被冻死了。不用再摔死一次了

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