最近,一群245名巴西人的冒险者创造了一项令人

幸运的是,他们有物理学在他们身边。虽然协调许多人立刻跳起来很棘手,但所涉及的物理学相对简单且与钟摆相关。

与蹦极跳不同,这些245只冒险者不仅仅依靠绳索的弹性来吸收动能,西班牙跳绳和滑雪教练CarlosTorijaMu?oz告诉Live Science。(攀岩绳有一些伸展,但不像弹力绳那么多。)它们也依赖于摆式摆动,这使得跳线能够保持可控的力量。[ 物理学中最重要的18个未解之谜 ]

落在一根绳子上

如果像普通晾衣绳一样的绳索是这些跳线唯一的能量吸收器,它们就会遇到麻烦,因为当绳子弹出时,它会突然拉紧,不像弹力绳中相对渐进的张力增加。例如,附着在单根绳索上,坠落的人在每秒平方约32英尺(9.8米)处加速。在绳子的末端,人几乎立即停止 - 在几分之一秒内 - 并且速度的变化是巨大的。距离大约150英尺(46米)的人将以大约70英里/小时(113公里/小时)的速度行驶。停止在第二手段感觉的约32倍的加速十分之一比重,这是生存,而不是象被汽车击中。

牛顿的第二运动定律说,力等于质量乘以加速度,所以一个人体重15金宝博娱乐 4磅。(70公斤)在0.1秒内停下来会感受到21,910牛顿的力量。那大概是4,922磅。(2,233公斤)价值 - 一头小亚洲象的重量。具有一定伸展性的攀爬绳通常被评定为“冲击力”,其以千牛顿(千牛顿)测量并且使用176磅。(80公斤)重量。一根好的攀爬绳索足够伸展 - 约40% - 将冲击力降低到12,000牛顿。这大约是上面例子中力量的一半,但它仍然很多,而较重的人会经历更多的力量。

另一个问题是绳索附着在跳跃的顶点。一旦绳子猛拉,它会像钟摆一样摆回来。从中心线测量的钟摆的摆锤几乎(但不是完全)摆动两侧相同的距离。这意味着,如果一个跳投得到一个跑步开始 - 或者甚至可以从边缘跳出一小段距离 - 当他们到达他们的绳子末端时,他们将在他们跳下的任何东西前面结束一段距离(没有双关语意) 。像钟摆一样,它们向后摆动并撞击建筑物墙壁或悬崖(或桥梁,如果它们靠近打桩或支撑)。因为他们的势头得到了保护,他们很难打到墙上。[ 8史上最疯狂的跳伞 ]

谢尔盖·菲尔索夫(Sergey 金宝博平台Firsov)是俄罗斯的跳绳运动员,他说绳索跳线采用三种策略中的一种来避免这些危及生命的危险。从桥梁开始,它们经常将绳索系在桥梁的跨度下,将绳索连接在一侧,将绳索包裹在桥梁的跨度下,并将另一端系在人身上。这使得跳线像钟摆一样。而且因为他们从桥上跳下而不是悬崖面,他们不必担心撞到它下面的任何东西。摆动的绳子已经处于一种紧张状态 - 由于跳线没有走到绳子的末端,所以没有猛烈的抽搐,而且更像是在操场上挥杆。

根据Firsov的说法,另外两种方法涉及所谓的静态线和动态线。静态线以两种方式之一串联。一种方法是将它从跳跃点向下,以浅角度向下,到远离悬崖面或建筑物前方的点,如拉链线; 另一种方法是将它水平地串在跳线前面。在这两种情况下,直接连接到跳线的绳索(称为动态线)都链接到静态线。通常,静态线比动态线具有更小的弹性。 金宝博平台

就像钟摆一样

桥梁跳线依靠摆锤物理学来跳跃。就是这样:

根据物理定律,当摆动摆锤时,摆锤摆动的距离(或者,在这种情况下,绳索跳线)随着每次摆动而减小。这是因为每次由于摩擦会损失少量的动能和空气阻力。此外,钟摆倾向于在同一平面上摆动。他们非常擅长这一点,你可以用一个来证明地球正在旋转。福柯钟摆是博物馆和艺术装置的常见景点。摆动的方向在一天的过程中缓慢变化。发生这种情况是因为钟摆的摆动朝向相同的方向,并且不会与地球下方的地球一起旋转。它制作电路的速度取决于纬度。在极地,地球在大约24小时内在其下方旋转,在较低纬度,它需要更长的时间 - 在纽约,它需要37个小时,而在赤道,它似乎根本不旋转。

桥式跳线没有摆动足够长的时间才能看到这种现象,而且它们的绳索并没有悬挂在无摩擦的锚上,可以保持一整天的摆动。但即便如此,物理学意味着每个跳线都倾向于保持在同一个“车道”。因此,只要他们向相同的方向跳跃,他们就会相互碰撞的危险性较小:直线向前。与其他人成一定角度的跳线冒着与他们的跳跃配合缠绕绳索金宝博注册的风险正是因为他们的跳跃倾向于保持朝向一个方向,因此他们的路径将穿过其他方向。

对于从悬崖和建筑物发射的跳线,系统设置不同。在这种情况下,称为静态线的绳索吸收来自跳线的能量,该跳线附着在称为动态线的绳索上。

Mu?oz在视频中演示了跳线可能在峡谷或悬崖中使用的方法的微型版本:静态线几乎垂直于动态线,该动态线连接到静态线的中间。第三根绳子连接到跳线以确保安全并将跳线拖回。随着跳跃的开始,绳索形成“T”形状。跳线发射到空中,并自由下落,直到动态线拉紧。[ 跳伞运动员如何在没有降落伞的情况下跳跃(并且幸存下来) ]

如果动态线条完全僵硬并且附着在刚性的东西上,则绳索会猛烈地撞击 - 并且会伤害跳线。但这两条线都不是完全僵硬的。静态线弯曲并吸收一些跳线的动能,动态线也吸收了一些。虽然不像弹力绳一样有弹性,但绳索有足够的力量使自由落体过渡到钟摆式运动更平滑; 这是因为绳索延长了跳线减速所需的时间。(回想一下,减速时间越长,加速度越低,体验的力越小。)

这就是跳线开始像钟摆一样的时候。他们感受到多大的力量取决于它们落下的距离,绳索的长度以及静态线弯曲多少以吸收过渡的初始力。巴西的桥索跳线向空中发射约100英尺(30米); 绳索长度约为一半。

通常,摆动底部的钟摆速度仅取决于重力加??速度和弦长。在桥梁的情况下,人(或245人)下降的能量很少,所以这是一个很好的估计。从悬崖上看它有点不同,因为从最初的秋天开始会有一些额外的能量,因为如果你要推动游乐场的秋千。这是因为悬崖跳线最初通常在绳索上有更多的松弛。

不要在家尝试这个

设置跳绳系统非常困难,最好留给专家。绳索上的力的变化很大,这需要良好的锚固。对于静态和动态线来吸收来自跳线的力量,类似泰山,并保持跳线免受内部伤害或肋骨断裂,锚杆与滑轮串联工作以调节绳索上的张力。在跳绳组的视频中,精心设置很难看到,并且给人的印象是金宝博娱乐 它比实际更简单。

Dan Osman是一位极端体育爱好者,他发明了绳索跳跃,于1998年因绳子断裂而死亡。他正试图在约塞米蒂国家公园(Yosemite National Park)进行一次1100英尺(335米)的跳跃。在奥斯曼的案例中,一项分析显示,虽然他的“索具” - 绳索的安排 - 听起来是合理的,但他以一种他不知道的方式跳起来,将一根绳索拖到另一根绳子上。摩擦力使绳索充分燃烧,当它到达末端并且张力最大时,它被削弱并折断。

美国的绳索跳跃并未起飞,部分原因是许多司法管辖区禁止从桥梁跳楼。菲尔索夫指出,在俄罗斯,法律更为模糊。即便如此,他也非常重视安全。“丹·奥斯曼只使用一根绳子,”他说。Firsov使用至少两个,因为牛顿的第二定律是相当无情的。