Наверняка вы тысячу раз видели подобные сцены в боевиках: главного героя загоняют к обрыву, где ему, глядя вниз на голубую гладь воды инстинкт подсказывает прыгнуть вниз и спастись от преследователей, что это будет мягкое погружение, ведь вода — жидкость, а не твёрдая поверхность.
И практически всегда прыжок с воду с огромной высоты гарантирует то, что главный герой выживет и выберется на сушу.
Но что, если высота слишком велика? То в какой-то момент падение перестаёт быть безопасным, и вместо мягкого удара вода начинает ощущаться как бетон.
Но какая предельная высота для максимально возможного прыжка в воду?
С какой именно высоты человек может прыгнуть в воду, не рискуя серьёзными травмами или даже смертью? Почему экстремалы ставят мировые рекорды прыжков, а с другой стороны — мосты и высотные здания становятся смертельной ловушкой для падающих?
Давайте подробнее разберёмся, где проходит эта граница и что влияет на силу удара о воду.
Что такое предельная скорость падения?
Когда объект падает, на него действует сила тяжести, но одновременно с этим он испытывает сопротивление воздуха, которое замедляет его ускорение. В какой-то момент наступает баланс между этими силами, и скорость перестаёт увеличиваться — это называется предельной скоростью падения.
Для человека, падающего без парашюта (при обычной плотности воздуха), предельная скорость составляет примерно около 54 м/с, что эквивалентно ~ 193 км/ч. Однако человек необязательно должен достигнуть предельной скорости, чтобы удар о воду стал фaтaльным.
Исследования проводимые Федеральным управлением гражданской авиации США (FAA) показывают, что критическая скорость, при которой человек рaзбивaeтcя при ударе о воду как об землю, составляет около 94 футов в секунду (это ~29 м/с), что соответствует падению примерно с высоты в 149 футов (~45 метров).
Но существует один нюанс: вероятность выживания зависит не только от высоты, но и от положения тела при ударе о воду. При правильном положении прыжки даже с высоты 45-50 метров могут быть безопасными.
Как ориентация тела влияет на выживаемость?
Федеральное управление гражданской авиации (FAA) подчёркивает, что положение тела при входе в воду — самый важный фактор, определяющий шансы на выживание.
Если прыгать ногами вниз с вытянутыми руками, вероятность выживания увеличивается в 5–7 раз. Это связано с тем, что вода должна быть вытеснена с той же скоростью, с которой в неё входит тело. Если этого не происходит, возникает резкий удар, который может привести к внутренним повреждениям.
Если человек падает на бок, живот или спину, нагрузка на организм увеличивается многократно, что приводит к тяжёлым травмам или мгновенной смерти.
Например:
Падение на бок вызывает сильнейшие внутренние кpoвоизлияния.
Падение на живот приводит к моментальному paзрыву внутренних органов.
Падение на спину может сломать позвоночник.
Падение головой вниз также крайне опасно, так как шея и череп получают колоссальную нагрузку.
Почему вода иногда ощущается как бетон?
Многие слышали, что при падении с большой высоты вода становится твёрдой, словно бетон. Это связано с несколькими физическими явлениями:
1. Сопротивление воды. Чем выше скорость падения, тем больше усилие, необходимое для её вытеснения. Если скорость слишком велика, тело не успевает её вытеснить и испытывает резкий удар.
2. Поверхностное натяжение воды. В спокойной воде молекулы сцеплены друг с другом, создавая эффект плотной мембраны, которая сопротивляется проникновению, усиливая эффект жесткости при ударе. Если поверхность воды не нарушена, удар будет более жёстким.
3. Влияние скорости падения. Чем выше скорость падения, тем больше кинетическая энергия, которую необходимо поглотить при входе в воду. При достижении определённой скорости, сопротивление воды становится недостаточным для безопасного замедления, что приводит к ощущению удара о твёрдую поверхность.
4. Сравнение с реальными поверхностями. На очень высокой скорости любое вещество становится твёрдым. Даже воздух при ударе на околозвуковой скорости становится смертельно опасным.
Какие факторы влияют на смертельную высоту?
Падение в воду может быть смертельным не только из-за высоты, но и из-за ряда других факторов:
Состояние воды. Если вода спокойная, удар будет жёстче. Если вода бурная или имеет волны, вход в неё может быть мягче.
Ветер. Он может изменить траекторию падения и ухудшить положение тела.
Возраст и физическое состояние. Исследования FAA показывают, что люди в возрасте 20–36 лет имеют наибольшие шансы на выживание при падении с большой высоты. Физическая подготовка также играет важную роль.
Одежда и защитное снаряжение. Специальные гидрокостюмы или защитные костюмы могут уменьшить травмы при входе в воду.
Как профессиональные спортсмены выживают при высоких прыжках?
Экстремальные спортсмены, например, клифф-дайверы (прыгуны со скал), хорошо знают опасность высоких прыжков в воду. Они используют особую технику:
1. Прыгают строго ногами вниз.
2. Держат руки над головой, чтобы защитить шею.
3. Напрягают мышцы перед входом в воду, чтобы минимизировать травмы.
4. Прыгают с максимальной допустимой высоты для выживания около 27 метров (88 футов) — это официальный стандарт соревнований по клифф-дайвингу от Red Bull.
Однако рекорд по прыжкам в воду с высоты принадлежит швейцарцу Оливеру Фавру. В 1987 году он прыгнул с высоты 53,9 метра, исполнив в полёте двойное сальто назад и выжил.
При этом олимпийские прыгуны в воду, совершающие прыжки с 10-метровой вышки, тоже испытывают значительное воздействие при входе в воду. Некоторые из них описывают ощущения как удар о твёрдую поверхность, что подтверждает влияние высоты на жёсткость удара.
Хотя вода кажется мягкой, при падении с большой высоты она может стать смертельной. Исследования показывают, что критическая высота, после которой вода ощущается как бетон, начинается примерно с 45 метров (149 футов), а предельный уровень выживаемости для человека составляет 56 метров (186 футов), если он входит в воду ногами вниз.
При этом ориентация тела играет решающую роль: правильное положение увеличивает шансы на выживание в несколько раз.
Так что, если вам когда-нибудь придётся прыгать в воду с большой высоты, помните главное правило — только ногами вниз и с напряжённым телом.
А ещё лучше — не прыгайте с высоты, если не уверены в безопасности! Это знание может спасти жизнь.
Комментарии (1)