La alta velocidad no mata. ¿Lo hace la aceleración? o idiota?

La aceleración no nos mata más que la velocidad. Si su cabeza y sus pies no se mueven a la misma velocidad durante el tiempo suficiente, sea cual sea la causa, tiene problemas. La velocidad no nos mata cuando todo el cuerpo tiene la misma velocidad.

Del mismo modo, dudo que la aceleración nos mate cuando todas las partes del cuerpo aceleran, pero sin tener que transmitir fuerzas. Se dice en un comentario :

No es la caída lo que te mata; es la parada repentina al final.

La parada repentina te mata porque la desaceleración (aceleración negativa) que te detiene en realidad es causada por una fuerza transmitida a través de tu cuerpo que no puede resistirla. La aceleración a lo largo de la caída, por fuerte que sea, que se aplica uniformemente a todo el cuerpo no le hará daño: estás en caída libre.

Si la misma aceleración fuera producida por el tirón de un motor unido a tus pies y tirando de todo tu cuerpo (incluso sin fricción), en lugar de la gravedad aplicada uniformemente a cada átomo de tu cuerpo, tu cuerpo bien podría romperse en pedazos.

No soy un experto en idiotas , pero de alguna manera dudo que sea más peligroso, a pesar de las declaraciones contrarias en esta respuesta aceptada y este comentario .

El cuerpo humano utiliza huesos y músculos para mantener su integridad mientras transmite fuerzas. El problema del tirón es que cambia los valores de las fuerzas, lo que requiere que los músculos se adapten constantemente.

Pero el movimiento del satélite en caída libre tiene sacudidas, ya que la dirección de la gravedad cambia constantemente y su magnitud depende de la distancia. Esto es generalmente cierto para el campo de gravedad no uniforme.

Creo que una buena manera de entender lo que nos puede hacer daño es modelar el cuerpo humano como dos masas, cabeza y pies, unidas por un resorte. Si la distancia entre las masas cambia en más de, digamos, un 5%, el modelo humano se considera muerto. Ahora, si agrega una estructura fuerte, una especie de traje G , que mantiene a la fuerza la distancia entre la cabeza y los pies, transportando así todas las fuerzas que deben transmitirse, entonces el modelo humano es bastante seguro.

Tenga en cuenta que someter la cabeza y los pies a una aceleración diferente puede tener efectos no deseados si la diferencia es importante. Pero si el cuerpo es lo suficientemente fuerte, puede soportar pequeñas diferencias que compensa con fuerzas de cohesión internas. Entonces, se podría decir que la velocidad puede ser más peligrosa que la aceleración, cuando se trata de una cuestión de uniformidad en todo el cuerpo.

Para situar estas cuestiones en el plano de la experiencia personal: no sentimos la velocidad, pero tampoco sentimos la aceleración, ni la sacudida. Lo que sí experimentamos son fuerzas que se propagan a través de nuestro cuerpo, cuando nuestro cuerpo acelera porque está sometido a fuerzas aplicadas solo en algunas partes de él, en lugar de uniformemente. Experimentamos la tensión de los músculos que preservan nuestra estructura corporal contra estas fuerzas. Y percibimos el jerk como una necesidad de adaptar la tensión muscular.

babou, este es realmente un comentario extendido a su propia respuesta.

Creo que su respuesta es bastante acertada, pero me gustaría simplemente razonar un poco. Lo que te mata es cuando cambia la distancia entre las diferentes partes de tu cuerpo. Pones el ejemplo de que la separación entre cabeza y pies cambia en más de un 5% (algo explotado por los verdugos a lo largo de los siglos :-).

Para obtener la posición de cualquier elemento de volumen en particular$i$dentro de tu cuerpo simplemente integras la ecuación:

dónde$\vec{F}_i(t)$es la fuerza neta sobre ese elemento de volumen. En una caída, colisión o cualquier fuerza$\vec{F}(t)$varía con la posición en el cuerpo y eso es lo que hace que la distancia cambie y la lesión posterior. Taylor puede expandir la fuerza como una función del tiempo y separarla en aceleración, tirón y términos de orden superior y luego discutir cuál es el más importante, pero creo que esto es un poco como una pista falsa. Si$\vec{F}(t)$es el mismo en todo el cuerpo, entonces no habrá cambios de distancia ni lesiones, por lo que no es la magnitud de la aceleración, el tirón o lo que sea, sino su falta de homogeneidad lo que te mata.

Realmente es el estrés lo que te mata. La velocidad, la aceleración y el tirón están bien siempre que sean espacialmente uniformes. Es un postulado de la relatividad general que ni siquiera se puede detectar la aceleración debida a un campo gravitatorio uniforme, por intenso que sea. Sin embargo, si se aplican fuerzas espacialmente no uniformes a su cuerpo, entonces habrá tensiones: tensión, compresión, cizallamiento o torsión. Si son lo suficientemente altos, algo cederá. Esto es lo que sucede cuando te golpean, cortan, apuñalan, disparan o incluso cuelgan, arrastran y descuartizan.

El problema es que, en la mecánica newtoniana, no hay una sola manera de matar a alguien. Puede causar tanta o poca aceleración como desee. Algunas cosas que vale la pena analizar son:

• Latigazo. Si está bajo una aceleración constante y alcanza un estado estable (y aún no está muerto), un cambio en la aceleración (sacudida) podría causar un efecto de látigo.
• El sistema Tierra-Sol. en un marco de inercia centrado en el sol, las personas en la Tierra no mueren a pesar de una aceleración sobre ellos.
• Una centrífuga/chorro con aceleración constante. Al cambiar los marcos de referencia y usar un principio de equivalencia, puedes verlo como si el peso de tu cuerpo te presionara hasta que algo se aplasta o se rompe, momento en el que dejas de ser.
• Cuchillos, donde la alta velocidad [relativa] puede matar. ¡También la baja velocidad relativa!

Entonces, creo que estos ejemplos prueban que una declaración como "[X] no mata, es [Y]", donde [x, y] son ​​uno de aceleración/tirón/velocidad, es demasiado general para ser correcto. Tienes que mirar toda la dinámica de la situación.

Si vuela de cabeza contra una pared, en el momento del impacto, la parte superior de su cabeza acelerará muy rápidamente mientras que la parte inferior de su cuerpo continúa viajando a una velocidad constante hasta que hacen contacto con la pared. Claramente, tener diferentes partes de su cuerpo acelerando rápidamente en diferentes direcciones conducirá a algunas fuerzas muy grandes en varias partes de su anatomía y no terminará bien. Esto no es lo mismo que jerk, que sería la diferencia en la aceleración de una sola parte de su cuerpo en diferentes momentos. Si todo su cuerpo recibe exactamente la misma aceleración, esto no provocará ninguna tensión interna y no le causará ningún problema. En la práctica, sin embargo, la única fuerza externa capaz de generar una aceleración realmente uniforme es la gravedad, ya que actúa sobre cada parte de su cuerpo directamente y en proporción a su masa.