首页 » 时尚潮流 » 为什么人跳伞不会被大气层烧坏,而卫星和陨石会「低空跳伞危险吗」

为什么人跳伞不会被大气层烧坏,而卫星和陨石会「低空跳伞危险吗」

访客 2024-08-29 0

扫一扫用手机浏览

文章目录 [+]

各位网友好,小编关注的话题,就是关于低空跳伞国内旅游攻略的问题,为大家整理了1个问题低空跳伞国内旅游攻略的解答内容来自网络整理。

为什么人跳伞不会被大气层烧坏,而卫星和陨石会

人跳伞能安全降落而陨石等会被烧毁,两者最关键的区别是速度不同,由于速度不同产生了不同的作用效果。

为什么人跳伞不会被大气层烧坏,而卫星和陨石会「低空跳伞危险吗」 为什么人跳伞不会被大气层烧坏,而卫星和陨石会「低空跳伞危险吗」 时尚潮流

落入地球大气层的陨石在太空中运行的速度大约与地球相似,而地球环绕太阳运行的速度约为30千米每秒,这个速度可比炮弹、导弹等人造物体的速度快多了。设想一下,如果你能在地球轨道附近静止不动地观察地球的运动,你会发现地球向着你“呼啸”而来,速度是炮弹的30倍,转眼从你身边“呼啸”而去。这绝对是你欣赏过的最壮观的运动景象了。

为什么人跳伞不会被大气层烧坏,而卫星和陨石会「低空跳伞危险吗」 为什么人跳伞不会被大气层烧坏,而卫星和陨石会「低空跳伞危险吗」 时尚潮流
(图片来自网络侵删)

陨石也差不多以这样的速度进入地球的大气层,由于陨石的速度太快了,陨石前方的空气来不及“躲开”,就被陨石“压扁”了,所以陨石前方的空气的温度急剧升高,最终“点燃”了陨石,同时,陨石前方的压缩空气像利剑一样劈开陨石的微小缝隙,导致陨石四分五裂,解体成碎块。(再强调一下:陨石的“燃烧”是陨石压缩空气做功导致的内能增加,而不是陨石与空气摩擦导致的内能增加。高中物理课本有改变物体内能的两种方式及压缩气体点燃脱脂棉的演示实验)

再说跳伞,跳伞的伞存在的目的就是降低人体的下落速度,避免人在高处掉下来摔成“肉饼”,所以跳伞时的下落速度是相当小的,大约每秒1到2米,这样的速度完全无法压缩空气做功,因为空气可以轻松地躲开,所以跳伞的人不会被烧死。

空气变成高温是因为航天器速度太快,前面的空气被压缩升温。就好像发动机汽缸里面的燃料被压爆炸一样。

如果你的速度不快,那么空气又不傻,当然躲开你喽。

航天器在轨道本来都具有很高的能量,比如常见的空间站一般在400公里的高度。从那么高掉300公里到100公里以内,突然就怼上了大气层。温度当然高了。

你在大气层内飞行,就算你飞到大气层外面垂直往下跳。那么你与空气接触的速度还是很慢。在你速度过快之前,空气阻力就和重力平衡了,就算不带降落伞也没法太快,更别说跳伞了。

同样是从高空落下,为何跳伞运动员不会被大气烧伤,而落向地球的卫星和陨石就会因为和大气层的剧烈摩擦发出耀眼的光年,直到燃烧殆尽。曾经我也产生过这样的疑问,但仔细一想我们忽略了一个十分关键的因素,那就是它们最开始是以怎样的状态进入地球大气层的。

目前世界上高度最高、下落速度最快的极限跳伞运动世界记录保持者是由奥地利运动员费利克斯·鲍姆加特纳在2012年4月14日创造的,他穿戴特殊护具乘坐热气球上升到了大约3.9万米的高空,这里大气稀薄,气压低,温度降到了零下57度左右,费利克斯纵身一跃,在空中经历了20分钟左右的飞行从平流层下降到了地面,其中自由落体时长5分35秒。空中下落最高速度达到了1342公里/小时或373米/秒,已经超过音速的340米/秒。

但费利克斯在如此高的高度下落并没有燃烧,而与大气摩擦想要达到350℃的最低速度为1020m/s左右,很明显高空自由落体最终的速度还远远达不到燃烧的要求。

那为什么费利克斯的速度没有持续往上增加呢?

我们知道在地球上除了有万有引力会对一个下落的物体施加一个向下的里,而且在物体从初速度为零的情况下,不断的加速也会受到空气阻力的影响,如果一个加速的物体速度不断的提升,那么它所受的空气阻力也会一直增大,当阻力和万有引力相等的时候,那么这个物体将不在受到外力的作用,会一直保持匀速下落,这个速度就是一个物体在大气中的终端速度。

终端速度会因为物体表面的形状、大小与空气的摩擦程度有关,每个物体都不一样。所以说一个人从高空落下他的速度并不会一直增加。

上图可以看到费利克斯3.9万米其实就在地球大气的平流层中间的位置,相对与地球大气高度来说还是很低的,因为在这之上还有30000米的中间层,在中间层之上还有近900000米的热成层,但是地球大气的主要质量都集中在了对流层、平流层和中间层,其中对流层包含了75%的大气质量,平流层占了20%,剩下的大气质量基本都处在中间层,而中间层往上的大气异常的弥散,两个空气分子之间的距离可以达到1000米,甚至更远。所以高空跳伞会受到很大的空气阻力,使得最终的速度有了一个很大的限制,更加重要的是,跳伞时的初速度为0,这一点相当重要。

卫星和陨石则大不>雷同/strong>

就拿国际空间站来说,它处在地球大气的热成层,高度在400公里左右,围绕地球的运行速度为7.8千米/秒,90分钟就可以绕地球一圈,光这个初速速度已经十分惊人了,而费利克斯的最高速度才达到了373米/秒,根本就不在一个数量级上。

虽然国际空间站所处的位置空气分子稀薄,但由于其速度和体积非常大,还是会和稀薄的空气分子碰撞摩擦,导致空间站轨道发生衰减,如果空间站以7.8千米/秒的速度进入大气层,这样的速度就足以将空间站解体燃烧殆尽。

还有哈勃望远镜在地球568公里的轨道上运行,速度为8千米/秒,如果哈勃望远镜坠入地球的话,也会遭受同样的命运。总的来说,绕地球轨道运行的卫星,都想相对于地球有一个非常高的初速度,正是由于这个初速度才导致了它们与大气层摩擦燃烧的,而不是坠入地球过程中万有引力加速的原因。

小行星其实道理也是一样的,它们在太阳系中也在绕自己的引力中心运行,一开始它们就已经具有了非常客观的速度,再加上地球也在太阳系中以30公里/秒的速度在绕太阳运行,如果这两个速度相互叠加的话,一个小行星相对于地球的速度会更加惊人,这就是为什么陨石会剧烈燃烧甚至是爆炸的原因。

总结一个

跳伞和陨石最大的区别就是,一个在空气中从零开始在万有引力的作用下加速,而另外一个在进入大气层时就已经携带了非常高的动能,这些动能会因为其中大气的剧烈摩擦转换为热能,并导致速度降低。

到此,大家对低空跳伞国内旅游攻略的解答时否满意,希望低空跳伞国内旅游攻略的1解答对大家有用,如内容不符合请联系小编修改。

标签:

相关文章

东江之畔,探秘自然与人文的交融之美

东江,一条蜿蜒于广东大地上的的母亲河,孕育了无数的历史与文化。她如同一位慈祥的母亲,静静地流淌着,滋养着两岸的生灵。在这条美丽的江...

时尚潮流 2024-12-27 阅读6 评论0

东北冬日秘境,探寻小众景区的独特魅力

在我国广袤的东北大地,冬季的银装素裹总能让人心生向往。在众多热门景区中,那些小众的冬日秘境却鲜为人知。今天,就让我们一同走进这些东...

时尚潮流 2024-12-27 阅读6 评论0

国内旅游景点攻略反派_旅游景点国内推荐

各位网友好,小编关注的话题,就是关于国内旅游景点攻略反派的问题,为大家整理了2个问题国内旅游景点攻略反派的解答内容来自网络整理。哥...

时尚潮流 2024-12-06 阅读3 评论0