Скорость звука в воздухе составляет примерно 343 метра в секунду или 1235 километров в час. Это настолько быстро, что даже реактивные самолеты не всегда достигают таких показателей. Но что будет, если человек столкнется с препятствием, двигаясь с такой скоростью?
На сверхзвуковой скорости столкновение станет катастрофическим. Причина в том, что кинетическая энергия объекта, которая напрямую зависит от массы и скорости, растет пропорционально квадрату скорости. Если человек весит 70 килограммов и движется со скоростью 1235 км/ч, то его кинетическая энергия будет превышать 40 мегаджоулей — это эквивалент энергии, высвобождаемой при взрыве небольшого количества тротила.
Эта энергия высвободится за доли секунды в момент удара. Тело человека, будучи мягким и пластичным, не выдержит такого резкого торможения. Кости, мышцы и внутренние органы моментально разорвутся под действием перегрузок.
Когда человек столкнется со стеной, его тело испытывает мгновенное и равномерное замедление. Это вызывает крайне высокие перегрузки — в тысячи раз превышающие силу тяжести. Даже при более низких скоростях, например 200-300 км/ч, такие перегрузки приводят к фатальным травмам. На сверхзвуковой скорости тело буквально разрушается на молекулярном уровне.
Материалы, с которыми сталкивается человек, тоже играют роль. Если это бетонная стена, то тело не успеет ее деформировать — разрушения произойдут на уровне ткани и костей. Если это более мягкая поверхность, например песок, то он немного поглотит часть энергии, но это не спасет от смертельных травм.
Движение на сверхзвуковой скорости создает ударную волну — резкий скачок давления в воздухе перед объектом. Эта волна способна разрушать все на своем пути. В момент столкновения такая волна отразится обратно, добавляя нагрузку на тело человека. Даже без контакта со стеной ударная волна сама по себе могла бы стать причиной гибели.
На таких скоростях человеческое тело не выдерживает ни аэродинамических нагрузок, ни перегрева. Трение о воздух может повысить температуру поверхности тела до сотен градусов. Это приведет к ожогам, разрыву кожи и плавлению тканей задолго до столкновения.
Кроме того, на сверхзвуковой скорости мозг и нервная система не смогут обработать информацию. События развиваются слишком быстро. Потеря сознания вероятна еще до столкновения из-за резкого повышения давления и отсутствия достаточного количества кислорода.
Подобные разрушения можно увидеть при попадании высокоскоростного объекта, например пули, в ткань. Но разница в масштабе огромна. Человек на сверхзвуковой скорости становится “живой пулей”, где последствия разрушения гораздо сильнее.
Для сравнения, пилоты реактивных самолетов испытывают перегрузки всего в 5-10 g (в пять-десять раз больше силы тяжести). Это уже предельные нагрузки для организма. На сверхзвуковой скорости перегрузка может превышать тысячи g.
Столкновение со стеной на сверхзвуковой скорости — это билет в один конец. Ни одна часть тела не останется целой. Это подтверждает, насколько важно соблюдать пределы человеческих возможностей и учитывать законы физики. Такие эксперименты сегодня остаются в области научной фантастики или моделирования.
Технологии, конечно, могут раздвинуть границы возможного, но природа остается безжалостной к тем, кто игнорирует ее законы.
-----
Смотрите нас на youtube. Еще больше интересных постов на научные темы в нашем Telegram.
Заходите на наш сайт, там мы публикуем новости и лонгриды на научные темы. Следите за новостями из мира науки и технологий на странице издания в Google Новости