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自由落体速度公式是什么(一滴水在1000米高空自由落体掉下来会不会砸死人?)

这个问题相对比较复杂,需要进行仔细分析!

图1 下雨

图2 降落伞

但是,各位网友应该看到,本题目问的是一滴水在1000米高空自由落体掉下来会不会砸死人?注意是自由落体!所以很多网友认为这和下雨一样,由于下雨时雨滴下落受到的竖直向上空气阻力与速度成正比,雨滴会随着速度的增大,受到越来越大的竖直向上的空气阻力,直到与雨滴所受的竖直向下的重力数值相等,雨滴处于平衡状态,此后雨滴就会保持匀速,所以当雨滴落地时候,由于速度有限、动量也有限、动能也有限,因而不可能砸死人!这个和降落伞的原理类似。但是,上面回答是错的,因为这是有空气阻力时候的情况,本问题是没有空气阻力,自由下落,因而其速度还说会越来越大。

图3 冲量定理

不过到底这滴水能不能砸死人,我们还需要测算和分析。我们先来看,这滴水落地的速度,根据自由落体位移公式:h=1/2*g*t^2,而自由落体的速度公式:v=g*t,对这个公式两边求平方,再除以自由落体位移公式,就可以得到V^2=2000*g,如果重力加速度g近似取10,V=141m/s,这个速度比飞机起飞的速度还要大。根据动量定理Ft=mv,大雨滴按照1立方厘米计算,为1克,即0.001kg。此时的动量为141*0.001 = 0.141,这个动量在1cm/141(m/s) = 0.00007s左右释放完,对应的冲击力就是2000N。看起来可以对人造成巨大伤害。但是,要注意这是一个水滴,因此在与人接触并剧烈碰撞时,水滴会散开,因此其杀伤力会大幅度下降,远远达不到致人死亡的地步!