Hoy, en las noticias de Brasil, escuché que un hombre cayó de un crucero al mar, desde una altura de 50 m, y decidí ver si podría haber sobrevivido. Tomé su peso por ser de 80 kg.
Hice , esto resultó o . También .
¿Cómo relacionar esto con la tensión superficial del agua para obtener la fuerza real del impacto? Suponiendo que se cayó de pie y el área de contacto fue , dos pies uno al lado del otro.
El impacto en el agua es un tema muy complejo.
Su cálculo simple solo calcula la velocidad de un cuerpo en caída libre después de una caída de 50 m. Eso solo te dice la velocidad relativa inicial del cuerpo y la superficie del agua. No dice mucho sobre la fuerza del impacto, o si la persona sobrevivió.
Hay dos cosas que pueden causar la muerte en caso de impacto: alta presión local en la superficie del cuerpo; esto puede causar laceraciones, hemorragias, fracturas; y una desaceleración del cuerpo que hace que los órganos internos (el cerebro o los riñones) se suelten, lo que provoca una hemorragia interna grave y la muerte.
La clave para sobrevivir, entonces, es minimizar la presión local y la desaceleración. Esta es la razón por la que ves a los dobles bucear de la manera más aerodinámica posible: intentan minimizar el área con la que ingresan al agua, lo que limita la fuerza sobre el cuerpo y, por lo tanto, maximiza el tiempo para desacelerar. También ayuda caer en agua "menos densa"; por ejemplo, el agua espumosa justo detrás de un crucero tendrá muchas burbujas, y esto aumentará la distancia que te mueves antes de reducir la velocidad.
Existe una complicación adicional que se relaciona con la forma del área de contacto: es posible que esté familiarizado con el "derrame de vientre", en el que cae de bruces sobre el agua y duele mucho. Esto no se debe solo a que disminuya la velocidad rápidamente, sino a que hay un breve momento en que el punto de contacto entre su cuerpo y el agua se mueve más rápido que la velocidad del sonido en el agua, y esto da como resultado una "onda de choque adherida" que puede hacer que la presión del agua se vuelva muy alta brevemente (ver, por ejemplo , http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a259783.pdf - un artículo un poco largo...).
Parece que el récord mundial de un doble que sobrevive a una caída al agua se encuentra en poco más de 54 m (Olivier Favre, https://www.youtube.com/watch?v=mLd529gWKJ4 ). Y eso es agua "todavía". Como mencioné anteriormente, en agua espumosa podría ser posible sobrevivir a una caída más alta.
Al mismo tiempo, la gente se suicida con frecuencia saltando desde el puente Golden Gate, de unos 70 m de altura.
Encontré un enlace interesante que discute esto: la última respuesta suena bastante creíble en su análisis, haciendo un intento de cuantificar las fuerzas durante el impacto. No estoy de acuerdo con todo el análisis (en particular, "chocar contra un cuerpo estacionario a la mitad de la velocidad" es una aproximación demasiado grande para mi gusto), pero tiene algunos buenos puntos: https://wat.lewiscollard.com /archive/www.newton.dep.anl.gov/askasci/gen01/gen01790.htm
Una estimación muy cruda utilizando el método de profundidad de impacto : la densidad del cuerpo humano es casi la misma que la del agua, por lo que esperaría perder la mayor parte de su velocidad después de penetrar una profundidad igual al ancho de su cuerpo ( medido en la dirección ortogonal al área de contacto, por lo que si entra de cabeza, será la longitud de su cuerpo). Si el ancho es de 30 cm, entonces una fuerza de frenado promedio de F debería ser tal que F multiplicado por 30 cm sea igual a la energía cinética, esto produce aproximadamente 170 g para la desaceleración promedio.
Contando solo la desaceleración sufrida, te puedes hacer una idea (la duración del impacto está relacionada con la viscosidad del fluido).
Usando la velocidad que encontraste, el impulso es:
Estimar una duración para el impacto con el agua de por ejemplo , la fuerza media sufrida es:
La desaceleración sufrida es:
O
No es suficiente para matar a un humano si el impacto es en una buena posición para los órganos vitales.
Pues lo que tendrás que hacer es:
Primero encuentre la fuerza necesaria para detener el cuerpo, tomando la velocidad inicial igual a la velocidad cuando golpea el agua. En este caso, los cálculos se simplificarán mucho tomando la aceleración hacia abajo como cero.
En segundo lugar, encuentre la tensión superficial del agua (no lo sé de memoria, lo siento) que se da en Así encuentra el número de metros necesarios para detenerte.
Finalmente, calcule el tiempo que tarda el cuerpo en descansar por completo y la fuerza neta ejercida sobre el cuerpo durante ese período de tiempo y, por lo tanto, la presión ejercida sobre el cuerpo.
Luego, tendría que encontrar los parámetros para la muerte, que deberían estar disponibles en Internet. Sin embargo, recuerde que hay muchos parámetros que serán difíciles de calcular. También debe recordar que está ignorando la resistencia del aire.
volker siegel