هل يمكن ان تنقذك قفزة اثناء سقوط مصعد؟ الرياضيات تجيب

إنه سيناريو مخيف - يصدمك المصعد في الداخل ، يرتفع عدة طوابق ، يتوقف على بشكل مفاجاء ، ومن ثم فشل الكابل الذي يحمل المصعد ، وأنت تسقط. يمكنك انقاذ نفسك بالقفز في الوقت المناسب؟
في هذا المأزق ، فإن النقطة الأساسية التي يجب إدراكها هي أنك ، جنبًا إلى جنب مع المصعد ، تسقط أيضًا. عندما تتوقف أرضية المصعد بشكل مفاجئ بسبب ضرب قاعدة عمود الرفع ، ستقوم أيضًا بالتوقف المفاجئ.

إذا قفزت ، هل سيساعد؟ دعونا نعلق الكاميرا إلى المصعد ، بحيث يقع معك ، ومشاهدة اللحظات الأخيرة الحاسمة في حركة بطيئة.

أنت تقفز في اللحظة المناسبة ، وتنطلق بمجرد أن يضرب المصعد الأرض. في هذه اللحظة ، أنت (إلى كاميرتك) تتحرك صعودًا مع ما نسميه سرعة قفزك. في هذه اللحظة الحاسمة ، قبل أن تصل إلى الأرض ، ينخفض ​​المصعد بسرعة معينة من المصعد.

بسبب قفزة الخاص بك ، كنت تسقط ببطء أكثر من المصعد. السرعة التي تضغط بها على أرضية المصعد (توقفت فجأة) هي سرعة المصعد ناقص سرعة القفزة.
يعتمد على مدى سقوطك

كمكافئ ، يمكننا أن نفكر من حيث الطول: كيف كان ارتفاع المصعد عندما سقط ، وكيف يمكن أن تقفز عالية؟

دعونا نكون متفائلين ، ونقول أنك لاعب في الدوري الاميركي للمحترفين مع قفزة عمودية 70 سم (27.5 بوصة). سنعمل من خلال عدد قليل من السيناريوهات 

سقوط طابق واحد (3 أمتار): في الوقت المناسب ، تضغط على الارضية وانت علي مسافة من ارضية التصادم 80 سم (31.5 بوصة). استعد نفسك ستكون بخير سيكون لديك 0.8 ثانية فقط للرد ، ومع ذلك ، كن مستعدًا!

هبوط ثلاثة طوابق (9 أمتار):تضغط علي الارضية وانت علي مسافة من ارضية التصادم 4.7 متر (15.4 قدم). يتم ترقية مأزقك من المحتمل أن يكون ميتا الي على قيد الحياة ولكن أصيب. نتوقع كسر في الساق أو اثنين ، ولكنك ستعيش.

(اقترح البعض الاستلقاء في المصعد ، لأنه سيوزع قوة التأثير على جسمك كله. هذه فكرة رهيبة - تحمي دماغك! يجب أن يمتص جزء من جسمك التأثير ، لكن إصابة الرأس هي السبب الرئيسي الموت في السقوط ، دع ساقيك تضرب.)

هبوط خمسة طوابق (15 م): تضغط علي الارض و انت علي مسافة من ارضية التصادم 9 أمتار (29.5 قدم) ، وهو الفرق بين القتل وربما على قيد الحياة. هذه هي الحالة الحاسمة ، الفرق بين الحياة والموت. سيكون لديك 1.7 ثانية للرد. حظا طيبا وفقك الله.

هبوط سبعة طوابق (21 مترا):  تضغط علي الارض و انت علي مسافة من ارضية التصادم 14 مترا (45.9 قدم). عذرًا ، ولكن ربما حصلت على ثانيتين تقريبًا للاستعداد .

بعض الافتراضات - للعلوم

لقد جعلت بعض الافتراضات المبسطة. افترضت أن توقيتك مثالي ، على الرغم من عدم القدرة على رؤية الأرض.

أظهرت حلقة Mythbusters أن هذا أمر صعب للغاية. بعد فوات الأوان ، كنت قد وصلت بالفعل إلى الأرض ؛ لحظة مبكرة جدًا ، وقد تضغط رأسك على سقف المصعد وتفقد سرعة القفز.

أفترض أنك قادر على دفع الأرض بشكل فعال وأنت تقفز ، وهو أمر صعب لأن الجاذبية تسحب أرضية المصعد بعيدًا عنك. إذا كنت فجأة في حالة السقوط الحر ، فستحتاج إلى مسكة يدوية لتظل على اتصال بالأرض.

لقد افترضت أنك ضربت أرضية صلبة في قاع العمود ، لكن الناس نجوا من المصاعد المتساقطة بسبب الكبل الموجود أسفل اللف في العمود ، مما خفّف من التأثير. (تم سحق الآخرين عندما هبطت الكبل الهائل كسر أعلاه على الجزء العلوي من المصعد.)

مقاومة الهواء تُحدث فرقًا بسيطًا - سينخفض ​​المصعد أكثر من 200 كلم / ساعة (124 ميل في الساعة) قبل أي ركلات جذابة ملحوظة.

ومع ذلك ، يمكن للهواء أن يوفر لك بطريقة أخرى. قد يوفر الهواء المحبوس في العمود أسفل المصعد وسادة إضافية.

لنفترض أننا أسقطنا المصعد من 7 قصص مرة أخرى. إذا كان العمود مغلقًا تمامًا مثل المكبس ، فإن المصعد سينخفض ​​فقط 50 سنتيمترًا قبل أن يدعم الضغط الإضافي للهواء المضغوط وزنه.
ولكن عادة ما تكون هناك فجوة بين العمود والمصعد ، مما يسمح للوسادة بالتقلص. إذا حدث هذا بشكل أسرع من الضغط الذي يمكن للمصعد أن يضغط على الهواء ، أو إذا ضغط الضغط على الأبواب السفلية مفتوحة ، فسوف تسقط بسرعة.

يقترح حساب "ظهر الظرف" أنه ، لكي تحبس الهواء بفعالية ، يجب أن تكون الفجوة بين المصعد والعمود (المحكم في الهواء) أرق من 30 إلى 50 سنتيمترا.
المضي قدما والقفز

في الختام ، لا تقلق. تحتوي المصاعد الحديثة على مجموعة كبيرة من النُسخ الاحتياطية للسلامة ، مثل الكابلات المتعددة والمكابح الكهرومغناطيسية. لكن إذا حدث الأسوأ ، فعليك أن تأخذ نصيحة فان هالين: قد تقفز!

في حساباتي: سرعة التأثير = سرعة المصعد - سرعة القفزة. بعد ذلك ، يمكننا ربط السرعات إلى ارتفاعات متساوية ، باستخدام بعض الميكانيكا النيوتونية: السرعة = √ (2 × g × height) ، حيث g تسارع بسبب الجاذبية. وحل الارتفاع يعادل سقوط.

اعداد وترجمة / فادي طارق 

المصدر