一滴水从高处自由落体下来能不能砸死一个人?

Nextel


我们每个人都经历过被雨淋,所以高空的水滴💧是不会对人有什么影响的。然而,如若仅只是考虑重力势能,并以此来计算3000米高空的水滴下落所获得的动能,却是不容忽视的。即便是在不死人,也会有明显的感觉。

如果一滴水的体积是一立方毫米,那么该滴水的质量约为1毫克。从3000米的高空到地面的重力加速度是30000米/秒方。而力等于质量乘以加速度,所以水滴到达地面的重力,从理论上讲可以达到30克米/秒方。相当于一两左右的物体在一米高处落下来的力量。

那么为什么我们没有对雨滴有明显的感觉呢?这是因为水滴并不是自由下落的,其会受到空气的阻力,从而极大地减缓了水滴下降的速度。

作为物理背景的空间会影响物体的运动,这在自然界中是普遍存在的。因为自然界是一个有机的系统,其中不存在绝对独立和自由的物体。

在我们的宇宙中,最为本底的物理背景就是由不可再分的最小粒子即量子构成的量子空间。正是因为如此,当物体的运动速度一旦接近于光速时,其能量的增大,就由原来的动能转变为相对于量子空间的势能,表现为速度的不变性。

这就是狭义相对论中的质量随速度的增加而变大以及为什么任何物体都无法达到光速的原因。

总之,由于空气的存在,水滴并非自由运动的物体,所以其高空坠落的重力是不会对人体产生明显的影响,是不会伤人的。


淡漠乾坤


不会,原因很简单,雨滴在到达一定速度之后,由于空气阻力的影响,不会再进一步加速。

实验也很简单,目前还没有人被雨滴砸死过。

但要理解「为什么」,光靠实验是不够的,需要一点简单的计算。

雨滴下落时,可以对应一个微分方程:

其中k是阻力系数,因为雨滴速度比较小,所以是一阶的关系。

这是一个简化的方程,但足以解释问题。对应的高度x可以解得:

这里假设初始高度为0,其实不影响,因为这只是一个设定的问题。对x做一阶微分,可以得到速度:

对上式求极限,即问t特别大的时候,速度会有多少。结论是,速度是有上限的:

实际上,将实验测得的k带入,可以很容易的算到,雨滴的最终速度大约在8~10m/s的水平。这个速度对人是完全没有伤害的,加之水滴本身在撞击时还会变形,这就延长了撞击时间,降低了撞击力度。


章彦博


一滴水从高处自由落体下来能不能砸死一个人?

让我想起一个笑话,说是一位大妈在一个博士群里发现有人提问“一滴水从很高很高的地方自由落体下来,砸到人会不会砸伤或致死?”于是博士们各种理论计算方法,足足讨论了近一个小时。但是一次次的讨论弄得大妈的手机一直振动,于是她想都没想直接回了一句,“你们没有淋过雨吗 ?有哪个伤着啦,还是死啦?”群里突然死一般的寂静……哈哈。

首先说下结论:如果不考虑空气阻力的自由落体,一滴雨落地的速度是245m/s,与人脸的作用力是3131N——会砸死人。如果考虑空气阻力,一滴雨落地的速度是10m/s,与人脸的作用力是1.31N——不会砸死人。

即理论上一滴水从高处自由落体落下来,会把人砸死。事实上,有空气阻力,就不会了。自由落体的前提条件是在没有任何空气阻力和障碍的情况下发生的,而下雨是由于受到空气阻力及大气摩擦力的环境下达到一个近乎平衡的状态。


小静爱科普


一滴水从高处自由落体下来究竟能不能砸死人,答案是足够高的高度可以砸死人。

自由落体的力量

最早,古希腊科学家亚里士多德提出,物体在相同高度下坠落时,坠落的速度是由物体本身的重量决定的。物体的重量越快,下落的速度也越快。比如:一块铁和一块棉花,应该是重量较重的铁坠落速度快。

这种结论很符合人们的日常观察,所以人们一直接受这个观点,直到伽利略提出了不同的看法。

在1636年,伽利略在《两种新科学对话》中提到,如果按照亚里士多德的理论,那么假设有两块石头,一块石头的重量为8千克,而另一块石头的重量是4千克,那么大石头的坠落速度比小石头的坠落速度快。

但当两块石头绑在一起的时候,下落较快的石头会被下落较慢的石头拖慢速度,因此这块石头的坠落速度应该慢于下落较快的石头。

然而这两块石头的重量达到了12千克,理论上速度又应该快于下落速度较快的石头。这就陷入了矛盾之中。

为了解决这个矛盾,伽利略提出,物体下落的速度并不是重量决定的。而是与时间成正比,所耗费的时间越长,坠落速度越快。

据说,伽利略为了验证自己的理论,在比萨斜塔上进行了一大一小铁球实验,最终证明这两个铁球同时到达地面。也就是说,无论是铁球还是棉花,到达地面的时间应该相同。

后人总结了自由落体运动的三个特点,分别为:

  • 初始速度为0,如果一个物体的具有初速度,那么即便满足其他的条件,也不是自由落体运动。
  • 物体在下落的过程中,只受重力作用。我们知道,力除了有大小,还有方向,而物体在下落的过程中,一般会受到重力,空气阻力等因素阻扰。而自由落体运动,物体除了重力作用下,不再受其他力的印象,比如空气阻力。
  • 任何物体在同等高度做自由落体速度时,下落的时间相同。也就是说,不管一个物体的质量、体积、与空气的接触面积有多大,到达地面的时间都相同。比如:一块铁和一块棉花在做自由落体时,速度相同。

也就是说,一滴水只要达到足够的高度,那么当它以自由落体坠落到地面时,速度就可以非常快,快到足以砸伤地面生物,甚至会砸死。

为什么雨水没有砸死人?

虽然理论上讲,雨滴只要达到足够的高度就可以砸伤人,但实际上,雨滴从未砸死过任何人,甚至连砸伤都未曾有过。那为什么会这样呢?这是因为我们忽视了空气阻力的作用。

我们知道,物体从高处坠落时,不仅会受到重力因素影响,还会受到空气阻力的作用。而空气阻力的大小和物体的速度、与空气的接触面积、大气密度有关。

物体的运动速度越快,空气阻力越大,也就是说雨滴在坠落的过程中,空气阻力会起到减速作用,大大减缓了雨滴的坠落速度。

也有科学家把雨滴这样小质量的物体的坠落速度,用终端速度来描述,从下图中可以看出,时间越长,物体的坠落速度越慢,直到达到一定的速度。也就是说,无论雨滴从万米高空坠落,还是从百米空中坠落,速度差距并不大。

再加上,雨滴在坠落的过程中,空气流动会带动雨滴的蒸发,导致雨滴内的水分子因蒸发重新进入到空气中,然后再凝聚在其他雨滴周围。也就是说,下落到地面的雨滴和最开始形成的雨滴,里面的水分子构成不一样,整个过程处于动态平衡。

所以,雨滴在落到地面时,速度会非常慢,大约只有1.8米/秒,再加上雨滴的质量非常小,所以这个速度不会砸伤地面生物。

而如果只有一滴水从高空中坠落,由于周围水分子较少,可能还没等它落到地面,该水滴的水就会因蒸发而不会落到地面上,因此不会砸伤人,更不会砸死人。

总结

自由落体和物体的质量没有关系,和物体坠落时的高度有关系,高度越高,物体到达地面时的时间就越久,末端速度就越快。关于这一点,伽利略曾经做过比萨斜塔进行了验证。

也就是说,按照自由落体运动的规律,一滴水只要从一定高度的高空坠落下来,就一定会砸死人,甚至会砸伤人。

之所以雨水落下没有砸伤人,是因为空气阻力的作用,空气阻力使得雨滴无论从万米高空还是百米高空落下,坠落速度都一样,所以不会砸伤人。


钟铭聊科学


满足这一情况,只能是降雨。

所谓降雨,就是高空云层中凝结的小水滴,因为重力超过了气流承载力,而落下来。气流承载力并不很大,所以雨滴也没办法变得很大;就算有些雨滴能够变得稍大一点,下落过程也会很容易让它分崩离析。

其结果就是,雨滴很快就会因为空气阻力而抵达所谓的“终末速度”——重力和阻力平衡,不会再加速。在密度和形状不变的情况下,重力和长度三次方成正比,但阻力只和长度二次方成正比——所以粗略说来,越大的物体终末速度越快。雨滴直径通常不过几毫米,5毫米雨滴重量不过0.1克,终末速度大概在9-13米/秒,和自行车最大速度相当;再加上它只是液体,这点能量对人来说啥都干不了。

(诚意满满的作者本人手绘!绝对没有模仿某知名且知名不具漫画!下同。)

所以大家尽可嘲笑我花了三段来讲解最日常的常识——不过别得意太早,这篇文章才刚刚开始呢。

第二种情况:水(物态不限)在地球上不经人类任何干预而掉下来。

在自然环境下,显而易见的场景是冰雹。

虽然冰雹的形状和密度其实和水滴相差无几,但它有一个大优势:硬。硬度保证了就算较大的冰雹下落过程里也不会解体,还保证了它掉在你头上的时候瞬间冲击力比水大很多。大号冰雹直径可以达到15厘米,重量达0.5千克,而落下来的时候其终末速度则可达到50米/秒以上(不过,因为碰撞和融化等原因,它不一定总能达到这个速度)。一块0.5千克的冰块,用手丢出去都能把人砸个不轻,何况以时速近两百千米的速度撞击人头部呢?因冰雹而受伤甚至死亡的案例屡见不鲜,也不足为怪了。

(未按比例绘制。)

其实还有一种更加可怕的场景,不过这里我要卖个关子,留待后面再说。

第三种情况:水(液态雨滴大小)在没有大气层的地球上掉下来,不考虑蒸发。

从现在开始就不是无人类干涉的“自然”环境了,但原题也没这要求对吧。

没有大气层又不计入蒸发的话,水滴终于可以实现真正的自由落体了。(如果考虑蒸发会怎样?真空中水会立刻沸腾,但沸腾过程吸热,结果是一部分蒸发掉、另一部分结成小冰块,对于我们的结论没有本质的区别。)它会一直加速,直到撞击地面为止。如果它按照9.8米/秒^2的速度匀加速,那么它想加到多快就有多快,别说干掉一个人,就算歼灭整只舰队甚至毁灭地球也不在话下。诚然,稍有常识的人就会看出来永远匀加速是不可能的——你不能突破光速。但这依然不影响我们获得任意大的能量、毁灭任意大的星球和任意多的人。

不幸的是,我们限定了地球这个条件。离地球太远,引力会变弱,加速度也会变小。其实牛顿早就证明了一个不是很符合直觉的结论:就算水滴距离地球是无限远,它的最大速度也是有限的。

我们可以根据引力势能公式E=-GMm/r进行计算,一滴水如果重量为0.1克,从无穷远落到地面的时候能够获得大约6千焦的能量,换言之,它的速度大约是11km/s,差不多是第二宇宙速度——事实上,它刚刚好就是第二宇宙速度,分毫不差。因为第二宇宙速度的定义就是地球表面物体逃逸到无穷远处所需的速度,这两个物理过程完全是等价的。换了任何别的物体,真空中向地球自由下落,最大速度也一定是这个值。

(喊破喉咙也不会有人来救你的!没有大气,无线电没法传到地球另一侧。)

可不要小看这个速度。当水滴撞击平面的时候,会遭受挤压,边缘的水就会以更快的速度向外扩散,产生激波。有论文模拟了水滴以0.5km/s的速度撞击平面,结果向外扩散的水流速度高达6km/s,其力度足以打碎普通玻璃。现在我们的初始速度是它的20倍,其结果可想而知。

或者换一个角度,AK47子弹出膛动能大约是2千焦,而我们的水滴是它的三倍。水滴虽然不是硬的,但也没什么弹性,而且速度比子弹快得多得多,所以绝大部分能量会在短得多的时间里传递给头骨。重伤甚至死亡应该是妥妥的事儿。

但是我们当然不能就此知足了,所以:

第四种情况:水(液态大小不限)在有大气层的地球上掉下来。

呼,大气层回来了。但别高兴得太早。

如果你从空中泼一桶水下去,那么其杀伤力和一滴水没有本质差异,因为气流等因素会把这桶水再撕裂成水滴。但是如果你泼的是一游泳池、一湖甚至一大海的水,那么就没有足够的时间分散开来,其结果将是毁灭性的。

网络漫画xkcd的作者兰道尔·门罗(Randall Monroe)曾经计算过,如果夏天一场暴雨的所有雨水化作一个大水滴,那么这个水滴体积0.6立方千米,重量6亿吨(差不多是所有人类加在一起的总重量)。这坨水如果从云的正常高度落下来,那么落地瞬间速度大概是200米/秒。落地点的空气遭到强烈压缩,产生瞬间高温,足以让地上的草烧起来——所幸下一瞬间就会有巨量的水将野火熄灭在萌芽中。如果你不幸站在这个地方,你遭受的水压将会超过马里亚纳海沟最深处。

(水滴落下来只需一分钟,你跑不掉的啦。)

你当然是死定了,但还没完——记得上面提到的水滴撞击时向四面八方产生的冲击波吗?现在方圆几千米之内会什么都不剩,二三十千米之内的建筑也基本上都要玩完,再远一点的地方可能会借着地势幸存——如果他们没有被接下来的洪水冲走的话。

那么问题来了:能不能再给力一点。

第五种情况:水(物态大小均不限)在有大气层的地球上掉下来。

有请彗星君隆重登场。

严格说来彗星不全是冰,里面还有不少固体尘埃物质——但雨滴和冰雹里也有不少尘埃(不信来北京淋场雨)。而彗星的大小嘛,可就是动辄几千米了。

当年舒梅克列维9号彗星被撕裂然后撞上木星的时候,最大一块直径大约2千米,速度约60千米/秒,撞出了一个大小相当于地球半径的黑斑。6500万年前一颗大约直径10千米的小行星撞上了地球,造成了全球范围内的集群灭绝,并且把恐龙全干掉了。现在一颗普通彗星以相对较慢的速度(11千米/秒)掉下来,可能不至于那么严重,但是炸平几千平方千米、产生一个全球范围核冬天、对人类经济体系引发毁灭性打击,差不多还是够用的。

而我们已知的最大彗星,直径可能有25千米,换言之其质量是舒梅克列维9号最大碎片的2000倍,就算速度是六分之一,总能量也有其50倍以上。

(完全未按比例绘制。)(显然。)

不过,还没完呢。

第六种情况:水在太阳上掉下来。

对于一个邪恶科学家而言,这才是真正的好戏开场。

假如不考虑太阳大气和温度,那么水滴落到太阳上的最大速度是617.5千米/秒——同时也是太阳表面的“逃逸速度”。比地球大很多,人在上面也会死得惨很多,不过在上面的人反正也已经死了,无所谓啦。

但水落到太阳上,还有别的效果。和地球不同,太阳是个巨大的核反应炉,它的燃料是氢,维持炉体稳定的是压力和引力的平衡。如果太阳变大了,引力就会占优势,让太阳燃烧得更加猛烈、同时寿命也变得更短——而往上倒一氧化二氢,正好可以达成这一目的。

所以,如果我们往太阳上倒水,那么它会变得更热,距离它的终结也更近。

倒的水如果多一点,地球上就会出现极其明显的温室效应,农业系统和海岸居住区崩溃,整个人类社会陷入混乱。

如果再多一点,强烈阳光带来的硅酸盐风化会把越来越多的二氧化碳锁在岩石圈里不再流通,短期内可能会缓解疯狂的温室效应,但长期下来将意味着大气二氧化碳无法维持碳三植物的存活,整个地球生态系统崩溃。

如果再多一点,碳四植物也将消亡。

如果再多一点,海洋的蒸发将失去平衡,大量水蒸气滞留在大气中加剧温室效应,最终地球表面将成为潮湿大温室,海洋全部消失。如果此时生命还没有全部灭绝,也只能在极个别的地方苟延残喘了。

继续多下去,太阳就会加速前进,最终成为红巨星把地球吞没——如果没有这些额外的氢,地球还有一定概率逃过一劫,但倒了这么多水上去之后,这一命运就无可避免了。

(邪恶行星科学家的终极梦想,诚招土豪资助一起毁灭世界,机不可失!)

然后,太阳会变成一颗超新星,最终也许在巨大的额外质量之下成为一颗黑洞。

所以:

第七种情况:一滴水在黑洞上掉下来。

从开始读这篇文章,你就该想到肯定会走到这一步的。

黑洞很沉。非常沉。它是如此之沉,以至于当别的物体落向它时,会释放出巨大的引力势能,足以产生大量的X射线。氢原子核聚变放出的能量只有它静质量的0.7%,而物体落入黑洞里放出的能量可以达到静质量的百分之几十。

和别的电离辐射相比,X射线算是杀伤力很低的了,譬如一次胸透带来的终生癌症风险还不到百万分之一(相比之下一个人正常过一辈子得癌症的概率就有三分之一)。但是黑洞带来的X射线量极其巨大。低质量X射线双星几乎全部能量都以X射线形式释放出来,所以往上滴一滴0.1克的正常水滴,近似相当于把水质量几分之一转化为等效能量,再把这些能量以X射线形式全打出去——这差不多是10^12焦耳。更糟的是,这些X射线能量较低,是穿透力有限的“软”X射线,照进人体只需几厘米就会几乎被完全吸收。假如这么多能量被一个人全吸收了,那么足以把他汽化几千遍;假如按照8戈瑞的“必死”辐射剂量估算,那么这些X射线足够杀死18亿人。

(不要在意这个灵魂画风,咱也不能跟诺兰和索恩比是吧……)

是的,这就是一滴水从高处落下来,所能产生的最大杀伤力,需要的不过是一个黑洞在下面接着它。就算三体人的那个“水滴”能单挑整个地球舰队,在这真正的水滴面前也不过是小巫见大巫。


卢巴克


第一种情况:水(仅限液态)在地球上不经人类任何干预而掉下来。

满足这一情况,只能是降雨。

所谓降雨,就是高空云层中凝结的小水滴,因为重力超过了气流承载力,而落下来。气流承载力并不很大,所以雨滴也没办法变得很大;就算有些雨滴能够变得稍大一点,下落过程也会很容易让它分崩离析。

其结果就是,雨滴很快就会因为空气阻力而抵达所谓的“终末速度”——重力和阻力平衡,不会再加速。在密度和形状不变的情况下,重力和长度三次方成正比,但阻力只和长度二次方成正比——所以粗略说来,越大的物体终末速度越快。雨滴直径通常不过几毫米,5毫米雨滴重量不过0.1克,终末速度大概在9-13米/秒,和自行车最大速度相当;再加上它只是液体,这点能量对人来说啥都干不了。

第二种情况:水(物态不限)在地球上不经人类任何干预而掉下来。

在自然环境下,显而易见的场景是冰雹。

虽然冰雹的形状和密度其实和水滴相差无几,但它有一个大优势:硬。硬度保证了就算较大的冰雹下落过程里也不会解体,还保证了它掉在你头上的时候瞬间冲击力比水大很多。大号冰雹直径可以达到15厘米,重量达0.5千克,而落下来的时候其终末速度则可达到50米/秒以上(不过,因为碰撞和融化等原因,它不一定总能达到这个速度)。一块0.5千克的冰块,用手丢出去都能把人砸个不轻,何况以时速近两百千米的速度撞击人头部呢?因冰雹而受伤甚至死亡的案例屡见不鲜,也不足为怪了。

第三种情况:水(液态雨滴大小)在没有大气层的地球上掉下来,不考虑蒸发。

从现在开始就不是无人类干涉的“自然”环境了,但原题也没这要求对吧。

没有大气层又不计入蒸发的话,水滴终于可以实现真正的自由落体了。(如果考虑蒸发会怎样?真空中水会立刻沸腾,但沸腾过程吸热,结果是一部分蒸发掉、另一部分结成小冰块,对于我们的结论没有本质的区别。)它会一直加速,直到撞击地面为止。如果它按照9.8米/秒^2的速度匀加速,那么它想加到多快就有多快,别说干掉一个人,就算歼灭整只舰队甚至毁灭地球也不在话下。诚然,稍有常识的人就会看出来永远匀加速是不可能的——你不能突破光速。但这依然不影响我们获得任意大的能量、毁灭任意大的星球和任意多的人。

不幸的是,我们限定了地球这个条件。离地球太远,引力会变弱,加速度也会变小。其实牛顿早就证明了一个不是很符合直觉的结论:就算水滴距离地球是无限远,它的最大速度也是有限的。

我们可以根据引力势能公式E=-GMm/r进行计算,一滴水如果重量为0.1克,从无穷远落到地面的时候能够获得大约6千焦的能量,换言之,它的速度大约是11km/s,差不多是第二宇宙速度——事实上,它刚刚好就是第二宇宙速度,分毫不差。因为第二宇宙速度的定义就是地球表面物体逃逸到无穷远处所需的速度,这两个物理过程完全是等价的。换了任何别的物体,真空中向地球自由下落,最大速度也一定是这个值。

可不要小看这个速度。当水滴撞击平面的时候,会遭受挤压,边缘的水就会以更快的速度向外扩散,产生激波。有论文模拟了水滴以0.5km/s的速度撞击平面,结果向外扩散的水流速度高达6km/s,其力度足以打碎普通玻璃。现在我们的初始速度是它的20倍,其结果可想而知。

或者换一个角度,AK47子弹出膛动能大约是2千焦,而我们的水滴是它的三倍。水滴虽然不是硬的,但也没什么弹性,而且速度比子弹快得多得多,所以绝大部分能量会在短得多的时间里传递给头骨。重伤甚至死亡应该是妥妥的事儿。

第四种情况:水(液态大小不限)在有大气层的地球上掉下来。

呼,大气层回来了。但别高兴得太早。

如果你从空中泼一桶水下去,那么其杀伤力和一滴水没有本质差异,因为气流等因素会把这桶水再撕裂成水滴。但是如果你泼的是一游泳池、一湖甚至一大海的水,那么就没有足够的时间分散开来,其结果将是毁灭性的。

网络漫画xkcd的作者兰道尔·门罗(Randall Monroe)曾经计算过,如果夏天一场暴雨的所有雨水化作一个大水滴,那么这个水滴体积0.6立方千米,重量6亿吨(差不多是所有人类加在一起的总重量)。这坨水如果从云的正常高度落下来,那么落地瞬间速度大概是200米/秒。落地点的空气遭到强烈压缩,产生瞬间高温,足以让地上的草烧起来——所幸下一瞬间就会有巨量的水将野火熄灭在萌芽中。如果你不幸站在这个地方,你遭受的水压将会超过马里亚纳海沟最深处。

你当然是死定了,但还没完——记得上面提到的水滴撞击时向四面八方产生的冲击波吗?现在方圆几千米之内会什么都不剩,二三十千米之内的建筑也基本上都要玩完,再远一点的地方可能会借着地势幸存——如果他们没有被接下来的洪水冲走的话。

那么问题来了:能不能再给力一点。

第五种情况:水(物态大小均不限)在有大气层的地球上掉下来。

有请彗星君隆重登场。

严格说来彗星不全是冰,里面还有不少固体尘埃物质——但雨滴和冰雹里也有不少尘埃(不信来北京淋场雨)。而彗星的大小嘛,可就是动辄几千米了。

当年舒梅克列维9号彗星被撕裂然后撞上木星的时候,最大一块直径大约2千米,速度约60千米/秒,撞出了一个大小相当于地球半径的黑斑。6500万年前一颗大约直径10千米的小行星撞上了地球,造成了全球范围内的集群灭绝,并且把恐龙全干掉了。现在一颗普通彗星以相对较慢的速度(11千米/秒)掉下来,可能不至于那么严重,但是炸平几千平方千米、产生一个全球范围核冬天、对人类经济体系引发毁灭性打击,差不多还是够用的。

而我们已知的最大彗星,直径可能有25千米,换言之其质量是舒梅克列维9号最大碎片的2000倍,就算速度是六分之一,总能量也有其50倍以上。

第六种情况:水在太阳上掉下来。

对于一个邪恶科学家而言,这才是真正的好戏开场。

假如不考虑太阳大气和温度,那么水滴落到太阳上的最大速度是617.5千米/秒——同时也是太阳表面的“逃逸速度”。比地球大很多,人在上面也会死得惨很多,不过在上面的人反正也已经死了,无所谓啦。

但水落到太阳上,还有别的效果。和地球不同,太阳是个巨大的核反应炉,它的燃料是氢,维持炉体稳定的是压力和引力的平衡。如果太阳变大了,引力就会占优势,让太阳燃烧得更加猛烈、同时寿命也变得更短——而往上倒一氧化二氢,正好可以达成这一目的。

所以,如果我们往太阳上倒水,那么它会变得更热,距离它的终结也更近。

倒的水如果多一点,地球上就会出现极其明显的温室效应,农业系统和海岸居住区崩溃,整个人类社会陷入混乱。

如果再多一点,强烈阳光带来的硅酸盐风化会把越来越多的二氧化碳锁在岩石圈里不再流通,短期内可能会缓解疯狂的温室效应,但长期下来将意味着大气二氧化碳无法维持碳三植物的存活,整个地球生态系统崩溃。

如果再多一点,碳四植物也将消亡。

如果再多一点,海洋的蒸发将失去平衡,大量水蒸气滞留在大气中加剧温室效应,最终地球表面将成为潮湿大温室,海洋全部消失。如果此时生命还没有全部灭绝,也只能在极个别的地方苟延残喘了。

继续多下去,太阳就会加速前进,最终成为红巨星把地球吞没——如果没有这些额外的氢,地球还有一定概率逃过一劫,但倒了这么多水上去之后,这一命运就无可避免了。


单手开法拉利的9527


一滴水从高处自由落体下来砸死了一个人可能是这样的:人没有伤,但假发砸下来了。

由于是阴天落雨,风也急刮数学式平衡一滴雨垂直落重量,因为保持速度与美感,第一滴完整的高空落雨就在一朵云中发现了重要力学特点,按照一个直接抵达的目的地进行了千里设计,并完全不知下坠实为加强重力电流空气的情况下迅速发展一滴雨的领域破茧而出的小小石头打不过鸡蛋。

一人正与大自然相处雨是天然小家子气的撑起砸在泥土成就干涸的大地需要节节阶梯,高处仅为最后下重力的万倍放大镜头分析点着了摩擦,这人成功交出了头顶的假发。

高雨垂直砸成功,风景成就蝴蝶破茧。

而最后没有砸死人可能是这样的:

一名长发美美稳步走在伞下的阴天城市路,高雨还在找准天气具备的条件形成爆发力,并弹飞距离产生的跋扈嚣张似的一击必中。

伞十里静态,雨纵横天地巅峰起力针一样的轻重交错雨水携带百万穿透空气阻力的美学设计模式的一落成箭,并迅雷不及掩耳一样直冲向重力学额外的想象扩展补充小雨大力量。

雨只不足一秒就砸歪了伞,并压了伞一秒后反弹成水珠落了地面有水花波动。

重雨顷刻间完成华丽丽转身,美雨刹那间成就辉煌本色。

一滴雨还可以砸坏一棵小草的腰抖抖生命节拍,一滴雨可以送花朵赶往小舟来了,一滴雨还可以留住风景的三维立体是声张。

高雨重达吨位,一名摄影者拍到了火火火。


时间的文艺客


这个问题有两个重点,我不知道题主是不是已经考虑了:1、一滴水,2、自由落体。





在现实中,在地球上,一滴水是不可能自由落体的,原因很简单,因为有空气阻力。当水滴在空气中自由下落的时候,会受到空气阻力,随着速度增加阻力也会增加,当下落速度达到一个阈值,水滴的下落速度就会与空气阻力达到平衡,自由下落过程不再加速,水滴会保持匀速下落,这个最终保持匀速的下落速度称为终末速度,也就是水滴下落最终能达到的最高速度。在地面上这个终末速度大约是10m/s。也就是最终雨滴会以10m/s砸下来,跟博尔特差不多←_←而它只是一滴水……所以,死不了。



然而,题目说了是自由落体,这就不一样了,实际情况是只有在真空中水滴才能保持自由落体下落,也就是忽略空气,这样人不就憋死了吗_(:D)∠)_但是憋死这个不应该是讨论这问题时考虑的,所以我们就假设没有空气,人不会憋死的状态下,水滴自由落体砸下来会怎样。



答案是砸不下来,在真空中水会迅速挥发……但这种结果也不是回答这个问题时应该考虑的,所以我们继续假设没有空气,水滴不会挥发,人不会憋死……结果是……水滴能把人都脑袋砸一个大窟窿,死得很安详,没有痛苦……因为太快了……

我们假设水滴从1000km高空下落,根据计算此高度下的重力加速度大约7.32m/s^2。


而到达地面时的重力加速度则为9.8m/s^2,这个变化过程不好计算,所以我直接用一个定值来计算了,取一个比较保守也比较好计算的值8m/s^2。




计算得到水滴在1000km高处自由落体到达地面时的终末速度为4000m/s即4km/s……

为了计算杀伤力,我们看看子弹的速度,最快的狙击步枪出膛速度达到1km/s左右,但那是1km外依然能保持杀伤力的速度,所以我们还是拿近距离的来对比吧。



手枪的初速度越300m/s,跟音速差不多,足够击穿脑壳了。也就是水滴速度比手枪子弹快10倍以上。手枪弹头重量约5g,水滴重量约0.5g,相差刚好约10倍。也就是说,水滴重量比子弹小10倍,速度比子弹大10倍,根据动能公式:


可以得出水滴的动能比子弹高5倍!虽然子弹的形状更适合贯穿,但其实即使把子弹设计成球形,对着枪口也足够把脑壳击穿了。虽然水滴属于流体,但由于速度太快了,流体变形产生的缓冲是非常有限的,水花还没溅开,5倍于子弹的动能已经完全释放了,砸破脑壳估计是毫无疑问的。


星宇飘零2099


哈哈,这是一个很有趣的问题。我们都知道,无论一滴水从多高处落下了,都不会砸死人的,但也许很少有人知道,高空落下的水滴连蚊子都砸不死。

这其实是水与空气间的粘连作用引起的,也就是“空气阻力”限制了水滴的下落速度。




沙沙狐狐


首先要说明的是,自由落体指的是常规物体只在重力作用的情况下,初速度为零的运动。这里有两个重点,一个是只在重力作用下,另一个就是初速度为零。

只在重力作用下,这个的含义就是不考虑空气阻力,这也就是说,自由落体是一种理想状态下的运动。

初速度为零,也就是没有初速度。

水滴达到一定速度只有,其表面压强在自由落体中不用考虑变化,速度引起的压强变化是由于空气分子的影响。

通过上面的分析,相比大家可以看出来,水滴在自由落体中,达到的最大速度仅仅与高度有关。而且当水滴在很高的速度之下,也具有很好的能量,比如水枪切割等。

所以,个人觉得,如果一滴水从高处自由落体下来,会砸死一个人。


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