如果一个硬币从外太空掉下来砸到人的头上会砸死人吗?
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不会
因为硬币在经过一段时间的重力加速度后,空气阻力与重力达到平衡,从而开始匀速运动,所以不会
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硬币垂直下落的受力主要是两个:重力和空气阻力,下面以1元硬币为例进行模拟计算:
一元硬币直径25mm(0.025m),厚度1.85mm(0.00185m),重量6g(0.006kg)。
空气阻力计算公式为:
F=(1/2)CρSV²
其中:C为阻力系数,ρ为空气密度1.293g/L(12.93kg/m³),S为迎风面积,V为移动速度)
①、如果硬币水平掉落(迎风面最大,为平面,阻力系数取最大值C=1),达到速度恒定时:
G=F=(1/2)CρSV²
0.006×9.8=(1/2)×1×12.93×π×(0.025/2)²×V²
解得(计算过程略):V≈4.3m/s
②、如果硬币竖直掉落(迎风面最小,为弧面,阻力系数取球面值C=0.5),达到速度恒定时:
G=F=(1/2)CρSV²
0.006×9.8=(1/2)×0.5×12.93×0.025×0.00185×V²
解得(计算过程略):V≈19.8m/s
实际硬币掉落时,硬币在空中翻滚,最终速度应该介于4.3~19.8m/s之间,这个速度基本相当于一个人将硬币用力甩出的速度。
也就是说,硬币从高空坠落,砸到人的效果,也就相当于一个人用硬币使劲砸向另一个人,除非亿万分之一的特殊状况外,应该是砸不死人的。
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