Wie robust müsste eine Person sein, um den Aufprall mit Endgeschwindigkeit zu überleben?

Normale menschliche Haltbarkeit und viel Glück

Menschen haben Stürze der Endgeschwindigkeit überlebt. 1972 stürzte Vesna Vulović ohne Fallschirm über 33.330 Fuß, nachdem das Flugzeug, in dem sie sich befand, explodierte. Sie ging jedoch nicht gerade von dem Sturz weg. Sie verbrachte Tage im Koma und war danach monatelang im Krankenhaus. Aber sie hat überlebt.

Vulović ist nicht der Einzige, der einen Sturz überlebt hat, der sie hätte töten sollen . Sie hatten alle unterschiedliche Verletzungsgrade, daher ist es vielleicht nicht ganz richtig zu sagen, dass nur die normale menschliche Ausdauer erforderlich ist, wenn Sie danach weggehen wollen. Aber der Punkt ist, dass es sehr viele Faktoren gibt, die beim Überleben eines Sturzes eine Rolle spielen, und die Körpergröße und die Körperstruktur sind nur zwei davon.

Abgesehen davon, hier sind einige andere Vorschläge für die Arten von Menschen, die gut fallen würden:

Leichtere Menschen

Aus On Being the Right Size von JBS Haldane:

Für die Maus und jedes kleinere Tier stellt die [Schwerkraft] praktisch keine Gefahr dar. Sie können eine Maus in einen tausend Meter langen Minenschacht fallen lassen; und unten angekommen, bekommt es einen leichten Schock und geht weg, vorausgesetzt, der Boden ist ziemlich weich. Eine Ratte wird getötet, ein Mann gebrochen, ein Pferd spritzt. Denn der Widerstand, den die Luft der Bewegung entgegensetzt, ist proportional zur Oberfläche des sich bewegenden Objekts. Teilen Sie die Länge, Breite und Höhe eines Tieres jeweils durch zehn; sein Gewicht reduziert sich auf ein Tausendstel, seine Oberfläche aber nur auf ein Hundertstel. So ist der Sturzwiderstand beim Kleintier relativ zehnmal größer als die Antriebskraft.

Die Endgeschwindigkeit ist (unter anderem) eine Funktion des Gewichts. Je leichter Sie sind, desto geringer ist die Geschwindigkeit, mit der Sie auf dem Boden aufschlagen, und desto leichter können Sie überleben.

Breitere Menschen

Wingsuit-Fliegen ist ein ziemlich beliebter Sport, bei dem Flyer in einem Anzug mit "Flügeln" zwischen Armen und Körper und zwischen den Beinen Fallschirm springen. Diese Sprünge enden normalerweise mit einem Fallschirm, aber im Jahr 2012 landete Gary Connery einen 2.400-Fuß-Sprung ohne Fallschirm und landete auf einer „Landebahn“ aus Kartons.

Außerdem können Sie mit Flügeln besser auf weicheren Boden lenken, was immer von Vorteil ist.

Die besten Verbesserungen für die Haltbarkeit bei Stürzen werden Sie nicht kugelsicher machen

Kugeln töten durch Durchbohren – indem sie eine große Kraft auf einen kleinen Bereich anwenden, sind sie in der Lage, die Schutzschichten unseres Körpers zu durchdringen und diese Kraft auf die verwundbaren Teile unseres Körpers auszuüben. Deshalb wirken kugelsichere Materialien, indem sie den Sticheffekt verhindern und die Kraft auf eine größere Fläche verteilen.

Diese Art von Schutz hilft nicht gegen einen Sturz, bei dem der gesamte Körperbereich den massiven Kräften ausgesetzt ist. Umgekehrt werden die Dämpfung und Verstärkung der zum Schutz vor einem Sturz erforderlichen Verbesserungen nicht viel dazu beitragen, die durchdringenden Auswirkungen einer Kugel zu stoppen.

Durchschusshemmung und Fallfestigkeit unterscheiden sich voneinander. Eine Kugel, die auf eine durchstechsichere Haut trifft, verursacht eine Schockwelle, die sich durch den Körper ausbreitet, die das darunter liegende Fleisch verletzt und möglicherweise dazu führt, dass Blutgefäße brechen und Organe so geschädigt werden, dass sie absterben. Wenn Sie aus großer Höhe stürzen (oder in einen Autounfall verwickelt sind oder Ihr Körper von einem Auto/LKW/was auch immer auf Sie prallt beschleunigt wird), werden alle Ihre Organe plötzlich verlangsamt (oder beschleunigt) und müssen so lange verlangsamt werden a Abstand wie möglich, ohne die Nerven und Blutgefäße zu zerreißen.

Gegen Kugeln würde zusätzliches Fett helfen, da es die Entfernung vergrößern würde, die die Stoßwelle durchlaufen muss, bevor sie etwas Lebenswichtiges erreicht. Dagegen würde zusätzliches Fett mehr Geschwindigkeit für alle Ihre Organe bedeuten, was der zusätzlichen Entfernung entgegenwirken kann, über die die Organe jetzt langsamer werden können, und die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass die Organe aus ihrem Platz reißen, es wird Sie schneller töten!

Eine Sache, die in @ArcanistLupus seiner Antwort zum Fallen ( https://en.wikipedia.org/wiki/Free_fall#Surviving_falls ) fehlt, ist, dass fast alle diese Stürze etwas hatten, das ihren Fall leicht bremste. Sie trafen nicht wirklich mit Endgeschwindigkeit auf dem Boden auf, obwohl sie irgendwann in ihrem Fall Endgeschwindigkeit erreichten. Es ist, als würde man sagen, dass ein Fallschirmspringer einen Sturz mit Endgeschwindigkeit überlebt hat, als er auf dem Boden aufschlug.

Damit bleiben 3 Antworten:

• Machen Sie die Person leichter, ohne sie kleiner zu machen. Wie viel kann ich nicht sagen, aber das wird ihre Endgeschwindigkeit verringern und ihre Überlebenschancen erhöhen.

• Vergrößere die Oberfläche der Person. Das bedeutet, dass er irgendwo an seinem Körper etwas in der Art eines Fallschirms mit einer Oberfläche brauchen wird, um einen Sturz zu überleben.

• Gestalten Sie ihre inneren Organe neu, um mehr Platz für die Nerven und Blutgefäße zu haben, die den Organen während des Absturzes folgen können. Zusätzlich müssten die Organe mit Bändern aufgehängt werden, damit sie sich mehr bewegen und über eine größere Distanz verlangsamen können. Möglicherweise könnten die Orgeln in ein Bündel kleinerer Teile geformt werden, die einzeln verlangsamt werden. Dies wird wahrscheinlich nicht ausreichen, um Ihnen beim Überleben zu helfen.

• als letzte Option: Alle oben genannten.

Für ein paar andere Optionen überprüfen Sie diese ähnliche Frage, die ich gestellt habe: Erstellen eines wissenschaftlich halbgültigen Supersoldaten, Teil 3: Physische Stoßfestigkeit

So müssten Sie aussehen

Dies ist eine Simulation dessen, wie Sie sein müssten, um Autounfällen mit 160 km/h zu widerstehen . Freier Fall ist im Wesentlichen das gleiche Problem

Die einfache Antwort ist nein – die Fähigkeit, einen Sturz zu überleben, impliziert keineswegs die Fähigkeit, eine Kugel abzuschütteln. Die Antwort von Arcanist Lupus ist richtig, aber ich denke, sie kann erheblich vereinfacht werden.

Was Sie beachten müssen, ist zweierlei: Kugeln fliegen viel schneller als die menschliche Endgeschwindigkeit, und sie bieten eine viel kleinere Aufprallfläche. Beides kombiniert macht einen enormen Unterschied.

Die menschliche Endgeschwindigkeit ist keine genaue Zahl, aber für Erwachsene auf Meereshöhe reicht sie von etwa 120 mph (mit horizontalem Körper) bis etwa 200 mph (mit vertikalem Körper) oder etwa 180 bis 300 fps. Tatsächlich ist die vertikale Position überlebensfähiger als die horizontale, da die Beine eine Stoßdämpferwirkung sowie eine in Automobilen als "Knautschzone" bezeichnete Wirkung haben.

Darüber hinaus wird die gesamte Energie, die bei der Landung dissipiert wird, über die gesamte Querschnittsfläche des Körpers verteilt, die für eine vertikale Position in der Größenordnung von 1 bis 2 Quadratfuß liegt.

Kugeln hingegen bewegen sich ungefähr 4- bis 10-mal schneller als die Endgeschwindigkeit (ungefähr 1000 fps bis 3000 fps) und haben eine Aufprallabsorptionsfläche in der Größenordnung von 2000-mal kleiner.

Eine Kugel wird also beim Aufprall auf einen Körper einfach durch Fleisch schlagen, und obwohl sie schließlich absorbiert wird, geschieht dies nicht, bis sie örtlich begrenzten Schaden angerichtet hat, der weit über dem liegt, der durch einen Sturz verursacht wird.

Okay, Endgeschwindigkeit und Kugelsicherheit haben nichts miteinander zu tun. Je dichter Sie sind, desto mehr wiegen Sie, was Ihre Trägheit erhöht. Eine höhere Dichte könnte Sie theoretisch kugelsicher machen, würde aber Ihre Trägheit erhöhen, daher wäre ein Sturz wahrscheinlich tödlicher. Eine höhere Knochendichte könnte helfen, aber die Auswirkungen auf die Organe wären schlimmer. Je leichter ein Objekt ist, desto weniger wird es von der Schwerkraft angezogen, sodass sich die beiden Probleme verstärken würden. Vielleicht machen Sie sie kugelsicher mit Technologie, die ihnen beim Fliegen hilft, oder legen Sie ihnen ein paar wirklich gute Fallschirme an. (Nebenbemerkung Die meisten Leser würden einfach akzeptieren, dass sie aus der Höhe fallen können, wenn sie kugelsicher wären, also würde ich den Mangel an Erklärungen zu ersterem einfach ignorieren.)

Das erste, was Sie wissen müssen, ist, dass Sturzsicherheit und Kugelsicherheit weitgehend unabhängig voneinander sind. Sicher, wenn Sie genug "Haltbarkeit" auf alles legen, bekommen Sie beides, aber wenn Sie Ihre Modifikationen optimieren möchten, würde ich mich auf das eine oder andere konzentrieren.

Optimierung für Aufzählungszeichen

Bulletproofing ist ziemlich einfach, da es im Wesentlichen auf drei Grundideen hinausläuft:

1. Verteilen kinetischer Energie über einen größeren Bereich
2. Absorbieren von kinetischer Energie (typischerweise durch plastische Verformung)
3. Eindringen verhindern

Die ersten und zweiten sind einigermaßen austauschbar, wobei mehr Kapazität zur Kraftverteilung die Absorptionskapazität weitgehend vermeidet und umgekehrt. Wenn Sie die Kraft eines Geschosses von einer Fläche von weniger als einem Quadratzentimeter (Geschossquerschnittsfläche) auf etwa 2.000 Quadratzentimeter (ungefähre Rumpfquerschnittsfläche) verteilen können, haben Sie die pro Einheit aufgebrachte kinetische Energie reduziert Fläche um 2.000. Wenn Sie stattdessen eine Betonwand vor sich hinstellen, verteilt das nicht viel Kraft, aber es absorbiert wunderbar kinetische Energie durch plastische Verformung.

Beim Verhindern des Eindringens geht es hauptsächlich darum, faserige Materialien einzusetzen, die eine Kugel "fangen", bevor sie in den Körper eindringen, und dieselben Arten von faserigen Materialien (z. B. Kevlar) neigen dazu, sich ziemlich gut zu verteilen.

Daher sind einige Fasern zur Verteilung und Vorbeugung und einige Keramiken oder andere plastisch verformbare Materialien zur Absorption die typische Lösung. Beachten Sie, dass von den Fasern und Verformbaren die Verformbaren etwas zur Fallfestigkeit beitragen, die Fasern jedoch nicht. Was uns zu...

Optimierung für Stürze

Die erste zu stellende Frage ist, was genau Menschen bei Stürzen aus großer Höhe tötet. Ich könnte mir vorstellen, dass die Wirbelsäule bricht und die Knochen der Rippen durch die Organe geschoben werden. Was diese beiden Probleme verursacht, sind die gleichen zwei Probleme: Dinge biegen sich so, wie sie es nicht sollten, und ein Ruck, der auf den Körper ausgeübt wird.

Um zu verhindern, dass sich Dinge biegen, können Sie eine Art Rahmen hinzufügen, entweder direkt an der Wirbelsäule oder an einem Rahmen außerhalb des Körpers. Den Ruck zu stoppen ist schwieriger und läuft darauf hinaus, entweder die Kraft zu reduzieren (entweder Absorption wie bei den Kugeln oder die Fallgeschwindigkeit zu verringern) oder den Aufprall zu verlangsamen (denken Sie an ein riesiges Kissen, das Sie beim Aufprall sanft zur Ruhe bringt). Hier haben Sie einige Möglichkeiten:

1. Fügen Sie Widerstandsmittel hinzu oder verringern Sie das Gewicht, um die Endgeschwindigkeit zu verringern, z. B. Flügel oder einen Fallschirm
2. Fügen Sie plastisch verformbare Materialien hinzu (weitere Informationen hierzu finden Sie im Abschnitt mit den Aufzählungszeichen), um die Kraft eines Aufpralls zu absorbieren
3. Fügen Sie Dämpfung hinzu, um einen Aufprall zu verlangsamen

Hier ist Ihre Kreativität die Grenze. Viele echte Kreaturen können die Wucht eines Aufpralls mit Endgeschwindigkeit überleben. Zum Beispiel können die meisten Insekten nicht durch Stürze aus beliebiger Höhe getötet werden, da sie beim Herunterskalieren von Objekten dazu neigen, Stöße viel besser zu bewältigen. Eine menschengroße Ameise wäre nur geringfügig sturzsicherer als ein menschengroßer Mensch. So klein ist dein Freund.

Sie können auch etwas wie einen biologischen Fallschirm oder Flügel hinzufügen, der Sie kurz vor der Landung verlangsamen kann. Natürlich ist dies für einen Leser nicht so "cool" wie ein verbesserter Mensch, der Superheldenlandungen verwaltet .

Eine weitere interessante Option sind Knautschzonen , Bereiche Ihres verbesserten Menschen, die speziell zum Zerschmettern entwickelt wurden, um die Kraft der Landung zu absorbieren und nach dem Zerschmettern möglicherweise schnell zu heilen / nachzuwachsen. Sie können auch versuchen, die kinetische Energie der Landung einzufangen, indem Sie die Kraft durch elektromagnetische Dämpfung oder etwas Ähnliches „einfangen“ und Strom, Glukose, Kraftstoff oder etwas anderes erzeugen, das später verwendet werden kann .

Endlich Dämpfung. Dieser ist knifflig, weil man im Allgemeinen viel davon braucht. Sturzpads zum Bouldern (Klettern in geringer Höhe) sind normalerweise etwa 13 cm (5 Zoll) dick, und das gilt nur für Höhen unter 6 m (20 Fuß). Aus dieser Höhe können Sie ohne Berücksichtigung des Luftwiderstands maximal etwa 33 km/h (20 mph) erreichen, weit unter der geschätzten Endgeschwindigkeit eines Fallschirmspringers von 195 km/h (122 mph) . Die grundlegende Physik schreibt vor, dass die kinetische Energie, das eigentliche Problem beim Fallen, mit dem Quadrat der Geschwindigkeit wächst. Das bedeutet, dass, wenn eine 13 cm (5 Zoll) Matte einen Sturz mit 33 km/h (20 mph) überstehen kann, ein Sturz mit 195 km/h (122 mph) nicht die 6-fache, sondern die 36-fache Schlagkraft hat. Bei Bedarf skaliert die Mattendicke linear mit der Geschwindigkeit (was nicht der Fall ist, es ist wahrscheinlich noch schlimmerals das, also ist dies wahrscheinlich ein Best-Case-Szenario ), das bedeutet, dass Sie 78 cm (31 Zoll) Pad benötigen würden, um einen Aufprall mit Endgeschwindigkeit aufzunehmen. Auch dies ist nur ein Best-Case-Szenario, also würden Sie wahrscheinlich viel mehr als das brauchen, und 78 cm (31 Zoll) sind bereits eine ziemlich unerschwinglich große Menge an Polsterung, die Sie Ihren verbesserten Menschen hinzufügen können.

Abschluss

Wenn Sie Kugeln stoppen wollen, fügen Sie Fasern und plastisch verformbare Materialien hinzu. Wenn Sie Stürze stoppen möchten, verlangsamen Sie den Sturz, fügen Sie plastisch verformbare Materialien hinzu oder verlangsamen Sie den Aufprall mit einer biologischen Polsterung. Lassen Sie mich wissen, was Ihnen einfällt! Der Kreativität sind keine Grenzen gesetzt. Das ist dann wieder der Punkt :)

Katzen überleben häufig hohe Stürze. Wie ausdauernd sind Katzen?

Das Katzenbeispiel deutet darauf hin, dass es nicht die Haltbarkeit ist (weil ich denke, Katzen sind den Menschen in dieser Hinsicht ziemlich ähnlich), sondern wie Sie mit dem Sturz umgehen. Ich könnte mir vorstellen, dass ein erfahrener Fallschirmspringer, der die Landung ohne Fallschirm trainiert hat, ziemlich gute Überlebenschancen hat (aber schwer verletzt).