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  • 1 # 力學Nerd王小胖

    1、與高度有關

    小時候夏天游泳,從橋上跳下去,不會死。但是經驗告訴我,腳或頭入水,不疼。肚子入水,很疼。

    跳水運動員,可以從五米、十米跳臺入水,完全沒問題。

    再高一點,就會出現問題了。那麼,到底為什麼越高跳水,越容易出現死傷呢?

    2、跳水死傷原因

    從力學角度來說,基本原理有兩個:動量定理和能量守恆。當然,還有流體和固體的自身物理特性(本構行為)。

    能量守恆:mgh=0.5mv^2。高度越高,入水的速度就越大。

    動量定理:mv=Ft。入水速度越大,衝擊力就越大。

    物理特性:物體的變形與載入速率有關。衝擊速度越大,材料越來不及響應,對外呈現的效果就是“變硬”。“變硬”的水來不及響應,會額外使得撞擊時間縮短。

    綜上:高度越高,入水速度越大,撞擊力越大;水發生“硬化”,縮短撞擊時間,撞擊力增加。

    人體的承受力的範圍有個上限值,這個撞擊力超過了這個上限,肉會砸爛,骨骼會摔斷。從而發生死傷。

    從人體構造角度來說:人體不是一個完整的整體,人體內部有各個內臟。在撞擊過程中,極短的時間內,速度降為零,人體各部件承受著巨大的加速度。

    雖然,人體各部加速度都一樣,但是各部質量不一樣。根據牛二定律,人體各部件的慣性力不一樣。人體內由存在著空隙。內臟在慣性力的作用下,就會發生錯位。內臟沒有任何保護,巨大的慣性力也有可能直接壓碎內臟。

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