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26楼撑伞跳下，男童虽伤却奇迹生还。很多人可能觉得，牛顿的棺材板要盖不住了，一把普通的雨伞怎么可能像降落伞一样，能够撑住一个人的体重？仔细想想，这种情况确实可以存在，并未违背牛顿力学。
受伤住院的男童 1、跳伞过程中的力 儿童撑伞从26楼跳下，在空中的时候，不管是儿童还是伞，受到的力都比较简单。对于儿童来说，有自身向下的重力，伞带来的呈减速效果的向上的力，以及儿童身体在空中向下运动过程中的空气阻力。对于雨伞来说，伞也有自身的重力，儿童攥着伞柄带来的向下的力（这个力的大小可以认为等于儿童的重力），另外也有向下运动产生的空气阻力。
跳伞中的儿童 在这个案例里，人体的受力似乎关系不大。生存还是死亡，完全取决于伞能否维持住原来的形状。雨伞本身比较轻，约0.5kg左右。伞柄处有儿童的体重，四岁男童体重在13-21kg之间，取中间值17kg。所以，总的向下的力大概是171.5N。
雨伞的受力 雨伞的另一个力，空气阻力就比较复杂了。低速状态下，空气阻力与空气密度、速度、迎风面积，以及形状的阻力系数有关。26楼的高度差，可以忽略空气密度的变化。迎风面积就是雨伞撑开后的面积，阻力系数跟形状有关，雨伞的阻力系数没有查到，不过类似的降落伞阻力系数一般在0.6-1.5之间。这些参数在坠落过程中保持不变，而坠落速度则越来越大。
空气阻力 从空气阻力的表达式中可知，随着坠落速度的越来越快，空气阻力也越来越大。当阻力大到一定程度（等于向下的重力）时，雨伞呈现了平衡的状态（理想情况）。此时，坠落的速度达到了最大值，后续继续坠落则以此速度匀速下坠，这个速度也称为终止速度。雨滴砸不死人，就是因为这个终止速度。
终止速度 不过，到达终止速度需要时间，也就是需要距离，它也跟物体的重量、形状等因素有关。儿童体重虽轻，26楼虽高，但是仍然不足以有足够的时间达到这个终止速度。也就是说，这位儿童跳下来后，一直是加速的过程。 2、雨伞质量好——主因1 雨伞的伞骨属于柔性体，狂风暴雨的时候，经常会遇到伞面被风吹反的情况。雨伞之所以能被吹翻，原因就在于风太大了。儿童在坠落的过程中，随着坠落速度的增加，空气阻力也将持续增加。一旦，空气阻力过大，超过了维持雨伞原有状态的能力之后，就会发生翻转。
狂风吹反了雨伞 事故中既然没有造成儿童的死亡，那么雨伞肯定还是维持了原来的形状，从侧面反映出这把雨伞的质量还是过关的，大概率是非折叠伞。折叠伞由于伞骨关节较多，关节处的连接近似为铰链，本身不能承受弯矩作用。伞面受力后，非常容易旋转，从而发生翻转。
折叠伞更易翻转 实际上，这种雨伞的翻转过程，实际上是从一种稳态过渡到另一种稳态，力学会研究这种现象。比如，一根两端受压的被压弯的杆，在侧向力的作用下会突然向另一侧弯曲，这叫双稳态结构。那么这根弯曲的杆，能承受多大的横向力才能翻转？稍微复杂一点的，可以借助有限元软件计算出来。针对这个案例，其实也可以借助软件来进行计算模拟，感兴趣的同学可以自己试试。
双稳态结构 3、儿童体重轻——主因2 除了雨伞质量好，不易翻转之外，另外一个原因就是儿童的体重了。我们都知道，任何结构都有承载的极限。质量再好的雨伞，在更大的力（空气阻力）面前，也会发生翻转。如果雨伞受到向下的力较小，那么加速度也就较小了，速度增加的更加缓慢。而速度一旦增加缓慢，就意味着下降过程中的空气阻力会大大减小，从而不足以吹翻雨伞。
直伞不易翻转 如果是成年人，即便是直伞（非折叠伞），也不可能存活。实际上，即便是4岁的儿童，虽然没摔死，但也是身受重伤。作为监护人，还是需要多上心，避免悲剧再次发生。
新闻报道的伤情 4、总结 这次事故没造成更大的悲剧，可以说是运气。虽然说理论上只要雨伞质量够硬，儿童体重恰好，确实可以把雨伞当成降落伞。但是雨伞的伞面较小，阻力不大，人体始终处于加速的状态，坠落的接地速度较大，人体无法承受，不死也是重伤。 |
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