旗杆大回环

来源 :飞碟探索 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lene817
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  如果你也像我,听到这个问题的第一反应是“这太荒谬了,根本不可能”!
  你的第一反应是对的。但为了进一步确定,让我们仔细研究一下这个问题。
  人的握力取决于很多因素,像是手滑程度,還有接触物表面的材料。但在这种情况下,我们不妨假设你的双手能够紧紧地抓住旗杆。那么,这对你身体上除了双手以外的其他部分意味着什么呢?
  


  关于需要多大的力才能扯掉一个人的胳膊这种问题,我们很难找到好的数据。根据记录,有许多关于肌腱抗断强度的研究和演讲,给出的数值在50兆帕至150兆帕。这个数值强于皮肤的抗断强度(27兆帕),但弱于骨头的抗断强度(120兆帕)。然而,要想知道整个手臂的抗断强度,我们需要把肌腱、肌肉、腕部的组织、手臂以及肩膀,还有它们的横截面积统统考虑进去,才能算出这些部分以什么样的顺序承受压力。
  让我们来做个替换,可能会使问题变得简单起来。在现实生活中,就有一些人做着类似题中的事情——体操运动员。
  体操运动员在单杠上尽可能地使身体达到极限完成动作时,其实非常像“旗杆大回环”(至少在某些方面很相似)。一项2009年的研究运用三维动作捕捉技术测量了顶尖体操运动员完成动作时身体的受力情况。他们发现,当运动员荡到最底部的时候,他的双手施加在杠上的力超过了3000牛。换句话说,运动员相当于承受了大约320千克的重量。
  


  让我们估计得乐观一些,假设你比研究中的顶尖体操运动员还要强。(毕竟运动员还要担心长期的伤病,而你只需要担心短时间的损伤。)假设你的手臂可以承受超过10000牛的在杠上摆动时的力,相当于体操运动员的3倍(或是这些人的2倍),会怎么样?
  让我们看一看你需要承受多大的力。题目中说的“你所在城市里最高的建筑”,让我们假设是在波士顿。波士顿最高的建筑是240米高的汉考克大厦;如果你从楼顶跳下来,落到一半的时候,速度就已经达到将近160千米/ 时了。在这种速度下,施加在你手臂上的力(速度的平方除以环绕半径,环绕半径为一两米吧)将会是大约100000牛。
  


  这个数字告诉我们,一开始的常识和直觉告诉我们的是对的:你不可能在160千米/ 时的速度下抓住任何东西,更不要说来个大回环了。
  如果你想更生动、更直接地感受这个过程中产生的力的话,想想这个:2006年。有人把棒球明星亚伯特·普荷斯请到了实验室,测量了他挥动棒球棍时的力。他们测出的他挥棒的速度达到了140千米/ 时,和之前我们说的那个从楼顶上掉下来抓旗杆的人的速度差不多。
  所以,如果你想完成这个旗杆大回环,首先要找到亚伯特·普荷斯,让他全力挥棒球棍, 然后你试着去抓住棒球棍……
  还有,你要注意:现在你只是尝试抵消一根棒球棍的冲力,而当你落下来经过旗杆时,你要抓住的是你整个身体,这可比木头棍子糟糕100倍以上。
  祝你好运!
其他文献
长久以来,科学家和哲学家同时被“我们从哪里来,又到哪里去?”这一看似简单、却异常深奥的命题困扰着。随着我们曾经来时路的清晰还原,更加深了我们究竟要到哪里去的困惑。天文学家明显区别于其他科学家的特征就是,他们牵挂的是星球、星系乃至整个宇宙的前途命运。这在某种程度上也是他们备受人们敬重的原因之一。初露端倪的巨大引力  早在40多年前,当时一个国际天文学家团队正在对宇宙微波背景辐射(CMB)进行详细绘图
期刊
系外热木星WASP-121b首度被天文学家证明其拥有同温层, 该发现发表在《自然》期刊上。热木星是太阳系外的气体巨行星,且通常非常接近它们的母恒星。科学家利用从美国航空航天局哈勃空间望远镜获取的数据研究了WASP-121b, 发现其质量是木星的1.2倍,半径约为木星的1.9倍,因而它的体积更为庞大。此外,WASP-121b围绕母恒星的运行轨道比水星的运行轨道更低,这使得它的公转周期仅为1.3天。要
期刊
那是1945年,我还在小学读书的时候,就听人说过旧石器时代的人已经懂得绘画的事。时至今日,我还记得格鲁吉亚历史博物馆大厅的情景,那是我们5年级的学生去参观。记得大门右侧洁白的墙体上是一头猩红的北美野牛的壁画,栩栩如生,仿佛野牛正要破墙而出,势不可挡,向外狂奔。从图注中,我知道了这是从西班牙神秘的阿尔塔米拉洞穴墙上拷贝下来的壁画。之后,我看到一本书——《为火而战》,描写的是我们祖先的生活情景。旧石器
期刊
地球上许多细胞生命体的一个关键特征是硬质的生物结构,例如由矿物质构成的动物骨骼和蜗牛壳。  最近,研究人员在加拿大发现了微体化石。这一发现不仅将迄今最古老的生物矿化证据追溯至8.1亿年前,还有助于在其他行星上定位查找化石,研究生命体和行星随时间推移共同演化的方式。    研究人员在《科学进展》杂志上详细介绍了该发现。他们获得了美国航空航天局天体生物研究所麻省理工学院分部的资助,以及美国航空航天局天
期刊
1672年1月11日,英国皇家学会的研究员大饱眼福,观看了艾萨克·牛顿的反射式望远镜演示,看到了通过镜面形成的图像。此后,他们将这种奇妙的新式望远镜誉为牛顿的发明,直至如今,人们依然将其归功于牛顿。然而,在这个线性的历史记录背后却隐藏着一个更有趣且更为复杂的故事。牛顿的这个功劳受到了来自詹姆斯·格雷戈里和洛朗·卡塞格伦支持者的挑战。更为糟糕的是,已知的最早利用曲面镜聚光的概念比牛顿早1500多年,
期刊
2017年度诺贝尔生理学或医学奖授予了杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴什和迈克尔·杨,以奖励他们发现的控制昼夜节律的分子机制。昼夜节律由内部生物钟驱动,这个微生物钟能预期昼夜循环以优化生物体的生理和行为。  生物体能够在生理和行为上适应昼夜节律的时间,这一发现已经很久了,但内生昼夜节律钟的存在一直到20世纪之后才最终确定下来。1971年,西摩·本泽尔和罗纳德·科诺普卡辨认出果蝇突变体表现出24小时正常
期刊
1856年8月,两个工人在尼安德特峡谷一个山洞采集黏土时发现了几根骸骨,他们以为是死前躲在这个洞穴的熊的遗骸,所以并没有在意。但是后来又发现了一个残缺不全的头盖骨,是由平坦的颅骨和倾斜的颌骨组成的明显向外突起的下半部脸。他们和采石场主将这些骨头拿给当地的教师伊奥戈·卡尔·弗尔罗特。教师认为这不是熊骨,而是史前人骨。他们请波恩的解剖学家盖尔曼·萨夫加茨前来鉴定,萨夫加茨也认同这个观点。    一年后
期刊
研究泡沫宇宙的历史始于1968年,当时我在麻省理工学院,在那里我遇到了罗伯特·柯什纳。他这个人活泼、好玩、有趣。几年以后,我们又在加州理工学院相遇,他在那里读研究生,而我刚去那里做博士后。在加州理工学院,他的一次好运改变了自己职业生涯的方向,最终有助于重塑现代宇宙学。  柯什纳在加州理工学院时,看到一颗明亮的超新星。幸运的是,他能够使用帕洛玛山上5米口径的海尔望远镜对它进行研究。结合他的发现和当代
期刊
40年前,一个轿车大小的设备从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空。35年后,它成为唯一进入星际空间的人造航天器。一路上,“旅行者”号探测器爆出了飞越木星、土星和土卫六的头条新闻。  “旅行者”探测器发射时,弗兰·巴格纳尔还是一个学生。那时,她就探测器围绕木星收集的数据写下了博士论文。现在,作为科罗拉多大学波尔得分校天体物理学和行星科学教授,以及美国航空航天局外行星评估小组的前主席,她曾致力“伽利略”号
期刊
電荷耦合器(CCD)俗称图像传感器,是一种半导体器件,能够把光学影像转化为电信号。CCD上有许多排列整齐的光电二极管,能感应光线,并将光信号转变成电信号,经外部采样放大及模数转换电路转换成数字图像信号。CCD上植入的微小光敏物质被称作像素。一块CCD上包含的像素越多,其提供的画面分辨率也就越高。
期刊