有一块五吨重的冰,在万米高空下坠落,如果砸到人,人会被砸死吗?

五吨冰,砸落,如果不蒸发,自然会死人。我们一个情况一个情况来讨论。

1.五吨冰块的基本数据

冰的密度为900kg/m3,五吨冰块的体积约为5.56m3,如果是正方形,其边长约为2.4m,几乎是普通商品房卫生间的大小。如果是球形的,半径在1m左右。这么大的体积,如果放在海里,也是一个很大的“冰山”。

在一万米的高度,势能约为5e8J。在下落的过程中,所有的势能都转化为冰的动能和克服摩擦阻力的消耗。

2.无损伤自由落体

自由落体是最简单的情况,不消耗空气阻力。根据势能和动能的转换,海拔10000米的势能mgh和下落后的动能为0.5mv2,由此可以计算出降落速度约为447m/s.

我们知道,声音在空气中的传播速度约为340米/秒,冰在自由下落时的速度已经超过了声音的传播速度。你可以想象被一个超过音速的物体击中会是什么样子。

3、无损伤和阻力下降

由于大气的存在,冰块在下降过程中总会受到空气阻力的影响。这个电阻可以用下面的公式表示。空气阻力与空气密度、迎风面积、速度和形状系数有关。

在形状不变的情况下,空气阻力与速度的平方成正比。也就是说,开始时阻力几乎为零,随着速度的增加,阻力也急剧增加,最后与自身重力平衡,然后开始匀速下降。着陆速度的表达式如下:

其中:

K=0.5Cps,空气密度1.293kg/m3,圆形阻力系数0.47(半径1?)。身高与时间的关系如下:

有了数据,v0=228m/s,h=10000,那么t=1008s。也就是说,不考虑质量损失,在海拔10000米的高度下落需要16.8分钟。此时着陆速度为228米/秒,即平衡后速度为228米/秒.这个速度略低于音速。

4.有损伤和阻力下降

半径1m的冰球不可能是一个完整的整体,里面有很多气泡。这些气泡是冰球的内部缺陷,会使冰块变白,不透明,如下图。

冰块下落过程中,空气阻力会增大,作用在冰块表面。然后在内部,由于大量气泡的存在,容易产生应力集中,此时冰块很可能会碎裂。数据显示,冰的抗拉强度较低,只有0.27MPa,假设阻力均匀作用在迎风面,则外载荷压力为0.02MPa,虽然外载荷压力为强度极限的1/100,但由于应力集中,局部应力会变得很大。如果有一个尖角,这里的应力会很无情,远远超过强度极限。因此,在下落的过程中,外层的冰会脱落。此外,风阻产生的摩擦力也会加热冰块,造成一定程度的融化,但这种融化效果很小。毕竟一万米的高度不是很高,和流星的高度不一样,不可能形成火球(下图)。我们生活中看到的冰雹实际上大约在这个高度开始落下。

根据v0的速度表达式,质量越小,v0越小。在海拔10000米处,平衡后的速度实际上是v0的速度。假设在下落过程中损失了一半的质量,着陆速度仍然达到可怕的162米/秒,远远超出了人体的承受能力。

5.摘要

五吨冰是一个整体。考虑到空气阻力、内部缺陷和融化造成的质量损失,即使质量损失一半,降落速度也达到162米/秒,对人体来说是无法承受的。



肯定会砸死啊,五吨的冰万米高空落下,重力和加速度得多大。不过冰掉下来摩擦生热会融化一些。力的作用是相对的,人会被砸死,冰块也会碎了或者有个大坑

不止会被砸死,可能陆地都会砸出个大坑,万米高空,重力加速度,成肉泥都有可能.

人会被砸死,因为冰是属于硬的物体不像水一样是软的,对人体没有伤害。

肯定是会被砸死的,它有5吨重虽然说在下降的过程当中肯定会融化一些,但是5吨重的冰它下降的速度也是非常的快的,就算是一个鸡蛋,从万米的高空下落也有可能砸死人,更何况是那么重的冰了

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