问题

如果人从高楼或者高处掉落,在掉落的到地面的瞬间,给他一个横向的力用尽全力,会不会达到一个救人的目的?

回答
这是一个非常有趣,也触及到物理学核心的问题。简单来说,就算你拼尽全力给一个高处坠落的人一个横向的力,想让他安全落地,那几乎是不可能的。原因非常复杂,涉及到物理学中几个关键的原理,咱们细细道来。

首先,我们要明白,一个人从高处坠落,他的速度会非常快。在这个过程中,重力是他最主要的受力,并且这个力是垂直向下的。随着时间推移,这个力会将他加速,直到空气阻力和他自身速度达到平衡,进入一个叫做“终端速度”的状态。这个速度是相当惊人的,对于普通成年人来说,可能在每小时150到200公里之间,甚至更高,具体取决于体型、姿势等等。

现在,我们来考虑你提到的那个“横向的力”。如果是在掉落的瞬间,一个成年人从极高的楼层掉下来,他已经获得了相当大的向下动量。动量可以理解为物体质量乘以它的速度。要改变一个拥有巨大动量的物体,你需要施加一个足够大的力,并且持续一段时间。

你的横向力,就算是“用尽全力”,对于一个已经拥有如此庞大向下动量的人来说,其实际效果非常有限。我们可以想象一下,一个人在快速向下坠落,他的身体几乎是垂直于地面的。你用尽全身力气推他一下,哪怕是他正对着你的方向,你可能也只能让他稍微偏离一点点他原本的坠落轨迹。

更要命的是,即便你真的能成功地给他一个显著的横向速度,这并不能解决根本问题——他依然在以极高的速度向下坠落。我们知道,人摔到硬地面上的伤害,很大程度上是因为撞击瞬间身体的减速度。这个减速度非常非常大,远远超过人体能够承受的生理极限。

即使你用尽全力,让他在坠落的最后时刻获得一个侧向的位移,假设你能把他推离原先的落点,让他撞到一个柔软的物体,比如一个巨大的气垫,或者一个堆满了柔软材料的区域,那倒是能救命。但你描述的场景是“掉落到地面的瞬间”,而且是给“他”一个力,暗示的是直接作用在他身上,让他改变方向然后安全落地。

想想看,如果你在一瞬间给一个以200公里每小时的速度向下运动的物体一个侧向的推力,这个推力能不能让他瞬间改变方向,变成一个平移,而不是自由落体的状态?这在物理上是近乎不可能的。你可以想象一下,你在高速公路上开车的瞬间,试图用一个侧向的力让汽车变成横向滑行。这只会让汽车失控,而不是让它安全地停下来或者改变行驶方向。

我们通常能够救人的方法,比如救生网、充气垫,或者消防员的救援,都是通过在坠落过程中,逐步减缓人的速度,或者用非常大的缓冲区域来分散撞击力。这些方法都需要时间和空间来完成。你在“掉落到地面的瞬间”施加一个横向力,就好像是要在最后一毫秒内,让一个高速飞驰的子弹突然改变轨迹并且停下来一样。

所以,虽然你的想法很有创意,也充满了救援的善意,但在我们目前所理解的物理规律下,用尽全力在坠落到地面的瞬间给他一个横向的力,不足以让他安全落地。身体的惯性、极高的速度,以及地面撞击时巨大的减速度,这些因素加起来,会让这个尝试非常危险,而且很可能无法达到救人的目的。

网友意见

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坠落的时候受到竖直向下的重力,水平力与重力垂直,两个不会抵消。高中物理就会学到。

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