这个“不借助外力”包不包括风力? 纯理想状态分析下,设风速为v,受力面积为S,空气密度为ρ,风在碰到人体后速度减为0,那么根据冲量来算,Ft=mv=ρvtSv,得F=ρSv^2。不过由于空气并不是变成静止,因此实际冲量比理论冲量少,因此估计得更高的风速才能达到目的.... 好吧,@moogee 要求精确计算,那么就稍微计算下(以下计算为理论推算)。 带入一组数值算算,若老太太高1.6m,宽0.4m,体重50kg,g取10,前倾角维持45°,脚长为0.2m,空气密度1.3kg/m3,那么风速应该在16.6m/s到24.5m/s之间,相当于8、9级风。当然这个只是非常粗略的估算,上面也说过了,实际风速应该比这个计算值更高... 这个问题需要做很强的简化才能估算,比如把人简化成一块均匀的长方形薄板,以脚与地面的接触点为支点,实际上就转化成了一个力矩平衡问题。重力G与体重有关,阻力F则与风速和人体的挡风面积有关。两个力的力矩达到平衡,就可以算出前倾的角度了。不过,阻力F的具体算法还需要再查一下,没学过流体力学的伤不起呀…… PS:找到了阻力公式,R=(λ/d){(υ^2γ)/2g} R-阻力(kg/m2);λ-阻力系数;d-当量直径(m);υ-风速(m/s);γ-空气比重(kg/m3);g=9.8(重力加速度)。还挺复杂的…… 老人的状态应该是最省力的。 老人迎着风的话,如果考虑水平方向的风,那么风的阻力也要计算垂直于身体的分量。 如果用身体宽0.4米,身高1.6米的话,求出风速约为30米每秒。 |
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