美国队长：不背降落伞，就敢跳飞机？ | 科学人 | 果壳网 科技有意思
美国队长：不背降落伞，就敢跳飞机？
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（文/Rhett Allain）我蛮期待《美国队长：冬日战士》的。上面这段视频能让人看得热血沸腾。美国队长在里面不背降落伞便跳出了机舱并落到了水里。显然我不会玩这一手——但这一手是不是可行的呢？别忘了，美国队长的超能力无非是成为最强壮的凡夫俗子。他并没有超人的力量。
他落水时速度有多大？
美国队长跳出机舱之后，采用的便是跳伞运动员的标准自由落体姿态。在这种姿态下，他很快就会达到极限速度，这时向上的空气阻力在数值上等于向下的重力。对于采用这种姿态的普通跳伞运动员，我一直把极限速度设为大约120英里/小时（53.6米/秒）。因此，我们就假设这是他下落时的速度。
但是等一下！在自由下落的最后，他改变了姿态，好让脚先触水。
美国队长的跳伞姿态（左）和入水姿态（右）。嗯，美国队长的完美线条被简化了。图片来源：Rhett Allain
在第二种姿态下，他的横截面积减小，因而降低了空气阻力。这意味着他会再次加速。我不打算估算站立姿态的横截面积以及阻力系数，而是直接使用这个网站的数据——站立姿态下的极限速度是大约170英里/小时（76米/秒）。
但是他有时间到达新的极限速度吗？让我们假设他以53.6米/秒的速度进入站立姿态。我根据视频粗略的估计是入水之前他采用这个姿态大约4秒。
如果他确实到达了站立姿态的极限速度，那么下列等式将成立：
因为我知道这个极限速度是多少，我便能够求出ρAC的值（ρ是空气密度）。我还需要一个数据——美国队长的质量。我要假设是90千克。那么式子将变形为：
这时我就可以利用这个值来为美国队长改变姿态后的速度建模。由于空气阻力取决于他的速率，最简单的办法就是建立数值模型来计算他在这4秒之内的速度。
这样算出来他的入水速度是67.2米/秒。哦，是的——他中间确实翻了个身，但是我不予考虑。他就是在耍帅而已。
下面来看水下的部分。这部分的估算相当困难。以极高速度运动的人体和水的相互作用，与在天空中下落时可不是一回事。不过我会尽量去算。事实上，我要以对高台跳水的一些分析入手。一开始我看了一下这个相当来劲的高速摄影水下视频。
它展示的是一名跳水者进入水中，但是我得不到足够的有用数据来算出加速度。因此，我会只做一下粗略的估计。
我会使用与在空气中同样的模型来计算阻力，只不过水的密度要大得多（空气密度是1.2千克/立方米，水的密度是1000千克/立方米）。如果我假设美国队长在水中和空气中的阻力系数和横截面积都一样，那么我得到的AC值是0.255平方米（根据站立姿态极限速度）。
他只有一部分身体在水中的难缠阶段我就忽略不计了。下面我可以回到我的数值模型，仅仅修改一下密度。下图是他以67.2米/秒的速度入水后速度与时间的关系。
我仅仅绘制出了他的速度降到5米/秒之前的情况。说实话，我关注的只是最初的加速度。不过，我刚刚意识到我忽略了浮力——我觉得这倒也没什么，因为这只是一次估算，而且有那么多的气泡，浮力也不太可能会符合普通模型。
看一看最初0.01秒的运动，美国队长的速度从67.2米/秒降到了34.2米/秒。使用0.01秒的时长，我们得出平均加速度是……3300米/秒2，或者337g。
这是不是太大了？
根据维基百科上关于加速度承受能力的词条，人类可以在极短时间内挺过100g的加速度。这确实是极短的时间，但是加速度比100g高很多——我想我该补充一句，记录中人类幸存下来的最大加速度是214g。
不过别忘了，这可是美，国，队，长。
是的，当时就是这样。图片来源：
编译自：Rhett Allain. Could Captain America Jump Without a Parachute? WIRED
文章题图：
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超声波无损检测员
美国队长就是耍帅而已，本质上是为了讨好屏幕以外的观众。即使美国队长下水可以承受如此大的冲击力，但是思维正常的人完全没必要受这个苦，明明可以安全地跳伞。原来如此，这么反常的行为动作，提醒我们：这完全是一个不切实际的科幻片。然后我们却认认真真地去建立模型分析整个过程，没错，这背后就是靠娱乐精神在支撑。
血清的作用是使人类身体达到极限，可是到底极限在哪，要看编剧的脑洞。
别的我不知道，我只是天真的尝试过跳水，仅仅是5米台而已，我横趴着拍在水面上，那一瞬间，感觉和拍在大理石板上没什么本质区别-_-#来自
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全部评论(146)
血清的作用是使人类身体达到极限，可是到底极限在哪，要看编剧的脑洞。
不要care这些细节，好好看电影！HHH
超声波无损检测员
美国队长就是耍帅而已，本质上是为了讨好屏幕以外的观众。即使美国队长下水可以承受如此大的冲击力，但是思维正常的人完全没必要受这个苦，明明可以安全地跳伞。原来如此，这么反常的行为动作，提醒我们：这完全是一个不切实际的科幻片。然后我们却认认真真地去建立模型分析整个过程，没错，这背后就是靠娱乐精神在支撑。
据说他的那个bug盾能吸收所有的冲击波，也就是说如果不算高热核辐射，核弹都能挡的下来
Marvel出的英雄，你还把他当成人类来分析？
引用 的话：真无聊！幽默感是情商的重要组成部分
引用 的话：请问楼主数据来源。我一直很感兴趣，却查不到。记得以前看过一个风洞的节目，向上吹风的风洞，60km/s就能把人悬浮起来，故我一直认为人跳伞的时候自由落地应该在60km/s。60km/s?你想脱离太阳系了?
引用 的话：60km/s?你想脱离太阳系了?km/H
请问楼主数据来源。我一直很感兴趣，却查不到。记得以前看过一个风洞的节目，向上吹风的风洞，60km/H就能把人悬浮起来，故我一直认为人跳伞的时候自由落地应该在60km/H。
毕竟不是正常人类，还有个有bug的盾
照这样计算的话，美国队长表示毫无压力，毕竟是强化人，其能力远高于常人
其实入水后队长已经骨折了，他的本事就是恢复快来自
毫无压力+1啊，大概都不觉得有多痛，这样直接跳下来多快多方便（妇联花絮里美队穿降落伞穿了半天穿不上呢23333）。强化人分析不出啥来的嘛，都超级英雄了，不能跟正常人类一样来自
美国队长喝过药开挂的……我猜是他身体的组织进行过重组，会产生一些类似于非牛顿流体奇怪东东非牛顿流体是流体的剪切应力和垂直剪切平面的的速度梯度不呈正比的的流体。在搅动非牛顿流体时，会在流体表面产生一个“凹洞”，不过凹洞在一小段时间后就会慢慢消失。这种特性出现在像布丁、太白粉水悬浊液、以及沙子（虽然严格来说沙子不算流体）。（引自wiki）奇怪的东东……好吧我节操又快掉光了……
引用 的话：其实入水后队长已经骨折了，他的本事就是恢复快来自多次微型骨折，有利于增强骨质密度。
主角光环就是影片结束前主角死亡免疫
别的我不知道，我只是天真的尝试过跳水，仅仅是5米台而已，我横趴着拍在水面上，那一瞬间，感觉和拍在大理石板上没什么本质区别-_-#来自
Q:美国队长：不背降落伞，就敢跳飞机？A:嗯，就是这么屌~
没有考虑水面张力吗？来自
引用 的话：美国队长的入水姿势应该是手持盾牌以盾牌的正面入水。虽然美国队长的身板儿不比超人，不过他有一个可以吸收能量的振金盾，这货连索尔的锤子都能抗，入水时的那点冲击算得了什么。影片中的画面很明显，美队是脚入水的，盾牌一直背在背上
我觉得可以讨论点值得讨论的。 美国队长是电影，在电影中是英雄。 他就是BUG。文章五秒扫完。
我深深的记得,在猫和老鼠里,猫如果从高处落入水中一般都会摔碎！
电影不是已经指明了→美国队长--2
果壳网策划主编
显然，呛水的风险比骨折更大一些。
引用 的话：国队长就是耍帅而已，本质上是为了讨好屏幕以外的观众。即使美国队长下水可以承受如此大的冲击力，但是思维正常的人完全没必要受这个苦，明明可以安全地跳伞。原来如此，这么反常的行为动作，提醒我们：这...我觉得如果跳伞的话，会在空中被人打成筛子吧？
引用 的话：影片中的画面很明显，美队是脚入水的，盾牌一直背在背上没錯，入水時直接腳入水，BUG盾一點都沒有使用上。當時看電影看到這裡就【嘩～】的一聲～心想【總算沒白給錢了，這麼逆天】
一个电影看就看了，没事还发这个，关键是还有人没事看这个来自
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(C)2013果壳网&京ICP备号-2&京公网安备美科学家实验证明高空坠落硬币不会砸死人
长久以来，很多人就相信从摩天楼上落下的一便士硬币如果击中一个人的头部会要了这个人的命，但根据美国科学家最近进行的一项研究，这种说法只是一个谣言，毫无科学根据，城市里的人可以放心大胆地在摩天楼下方穿行。研究中，弗吉尼亚州大学物理学家路易斯-布卢姆菲尔德利用风洞模拟一便士硬币从高空坠落，结果发现硬币的冲击力很小。形象地说，就像是一片树叶，而不是鱼雷。
研究结果显示，空气阻力以及硬币的外形阻止其成为一个致命武器，其中硬币的平面提高了所受到的空气阻力。如果从50英尺(约合15米)的高度坠落，自由沉降速度只有每小时25英里(约合每小时40公里)，被砸中的人不会感到任何疼痛感。如果没有空气存在，一便士硬币的时速可达到208英里(约合每小时334公里)，足以造成重伤，但仍无法刺穿头骨。
实验中，布卢姆菲尔德亲自上阵，体验被硬币砸中的感觉，结果没有任何痛疼感。他在接受《科学美国人》杂志采访时表示：“当时硬币从我的脸上弹开。一便士硬币尺寸太小，结构上并不十分紧凑，即使从高空落下也不会具有很大的破坏力。”
不过，如果把硬币换成圆珠笔，情况就不同了。布卢姆菲尔德指出，如果圆珠笔以确定的方式从一个高层建筑落下，很容易致人死亡。如果横着落下来，大楼下面的人便很安全，如果像箭一样落下来，速度可达到每小时200英里(约合每小时321公里)，足以刺穿人行道和木板。他说：“你绝对不希望被高空落下的圆珠笔击中。”
布卢姆菲尔德的实验证明了伽利略的自由落体定律。物体的下落速度并不由质量决定，而是形状和所受到的阻力。早在16世纪，伽利略便指出不同重量的物体在真空环境下坠落速度相同。(文/新浪科技)
[责任编辑：ugmbbc]
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当前平均分: 打分后显示如何证明自己不是精神病？ | 科学人 | 果壳网 科技有意思
如何证明自己不是精神病？
一天深夜，我和好友lbywsm畅谈马克思的伟大理想共产主义实现的可能性。
我：“共产主义要想实现，其最重要的一个基本假设就是人必须不为自己的利益最大化着想，而是完全无欲无求，这在现实中是很难实现的。不仅仅是个时间问题，几千年的时间也无法改变人类的本性。”
lbywsm：“你错了！几千年以后的科技发展，很可能是超乎我们现在的想象的..如果将来人类全部永生了，而永生又等价于不繁殖，这样人类的本性是会发生改变的。”
我：“但是这个世界上的资源总是有限的，石油煤炭就不说了，地球的表面积就那么大，土地是有限的，总有一天永生的人类会面临对资源的占有欲。”
lbywsm：“那如果这样呢：将来人类的意识全部被导入到The Matrix中，而不再以实体形式存在，这样就可以完成永生，并且在里面资源无穷无尽，你所全部需要做的事情就是思考。”
我：“嗯，太有道理了！这么看来，实现共产主义的唯一方式就是The Matrix了！只可惜在马克思的年代，他是写不出The Matrix的。”
lbywsm：“对，这大概确实是实现共产主义的唯一途径了。咦？我们的谈话是不是有点不和谐?”
突然“碰”的一声，宿舍门被一脚踢开，几个黑西服黑墨镜的彪形大汉冲了进来，把我们俩按到了地上，紧随其后的是几位白大褂，其中一个开口对我们说道：“恭喜你们两位重症精神病患者，得到了全知全能的Big Brother的特殊照顾，你们将被送到精神病院接受终生作免费治疗的福利。”
“我不是精神病！”我大喊道，“我知道地球是圆的，我知道地球绕着太阳转，我还知道宇宙是大爆炸产生的…”
白大褂无奈地摇了摇头，我又冲着另一个白大褂喊：“我知道E=mc^2，我知道e^(πi)+1=0，我还可以随手默写薛定谔方程、麦克斯韦方程组…”
只见他掏出一个针管，朝我身上扎了一下，我就昏睡过去了…
等我醒来，发现已经身处精神病院深处。
身旁的lbywsm开口说道：“你还是太年轻了，一个人是永远也无法证明自己不是精神病的。精神病的定义是指严重的心理障碍，患者的认识、情感、意志、动作行为等心理活动均可出现持久的明显的异常，动作行为难以被一般人理解，显得古怪、与众不同。对精神疾病的诊断，目前医生主要还是用“听其言、观其行”的方法。医生通过观察病人的行为并与病人沟通，来了解病人内心世界的想法，从而来判断病人的思维，认知能力，还有自制力等，再判断病人的病情。”
“你越是想证明自己不是精神病，就越要说一些很奇怪的话，比如你之前说过的你知道那么多数理知识，这些东西正常人都知道，但是正常人必然不会乱说。这样你总是这么说，就与常人不一样，就显得认识、动作等出现“持久的明显的异常”，他们就更认定你是精神病。而这又恰恰是诊断精神病的主要手段。试想，如果你碰到一个人，整天没事就对别人说“我不是精神病！”，你会不觉得他是精神病吗？所以，一个人是无法自证自己不是精神病的，如果身边的所有人都认定你是精神病，那你就是精神病了。”
“一般来说所有的精神病人都不认为自己有精神病，所以医生更加不听取病人自己对病情的否认。”
我：“有道理啊。那难道我们就完全没有办法了吗？”
lbywsm：“其实，办法倒还是有的，只要每天什么话也不说，该吃饭的时候吃饭，该睡觉的时候睡觉，像个正常人一样生活，总有一天医生会认为你就是正常人的。”
我们就这样“正常”地生活了一星期，实在忍受不了这种凌辱的生活，周末我们躲开放松戒备的护士和保安，直接找到了院长。他是一个经验丰富的精神病专家，我们需要他来证明我们不是精神病。
但不管我们如何证明，他一直都是笑而不语。在他把警察叫来之前，只留下一句话：我将在下周的某一天确诊你们为精神病，但如果你们知道确切是哪天，我就承认你们不是精神病。但我敢保证你们绝对预料不到！”
被押回病房后，我绝望了，只有1/7的概率能成功，我们几乎已经注定是精神病了。我已经准备和lbywsm探讨怎样在这里度过余生了，但他却一直很淡定，嘴角似乎还挂着若有若无的微笑。
lbywsm：“放心，院长是无法确诊我们是精神病的。假设到了下一个星期六，我还没有被确诊，那么，我就知道肯定是星期天确诊了。那么，星期天是在我的预料之内，但院长说我们绝对预料不到，所以星期天不可能。“
”那么，这样推理下去，周六也不可能的，因为星期天已经被排除，所以我在周五还没有确诊为精神病的话，一定是在周六执行了，这也是在我的预料之内。周六也是排除的，这样推理下去，周二一直到周日都不可能，因为都在我的预料之内。剩下的只有下周一了，所以周一也是在我预料之中的！所以，我不可能被精神病的！”
多么精彩的推理！我简直被深深地感动了。
于是我一点也不心慌，安然入睡。
第二天，周一，院长宣布确诊我们为精神病：不到病情好转永远不能踏出这里一步。
然后我看到了lbywsm死灰般的脸。
院长走到我们身边，满脸关怀之色，凑近我们耳边轻轻说了句：
你们啊，too simple,sometimes naive.
这还真是出人意料啊。
于是，我们就这样等了好久好久，等得月亮圆了又缺，等得庭前花开花落。
但我们还是精神病，每天打针吃药，稍有反抗就是一顿电棍伺候。
我终于意识到了问题所在：只要全知全能的Big Brother认为我们是精神病，那我们就一定是了。院长永远也不会主动放我们走的。
最终，我们得以被释放，这主要归功于我一个在M67星云的貌似地位很高的远亲。牠发现我失踪了，然后找到了这家精神病院，只跟他们说了一句话，精神病院就把我们放走了，M67星云那片的外星语我不太懂，只知道翻译过来大概意思是：
我爸是李刚！
友情提供吾病友lbywsm的博客地址：
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恩, 星期几的推理很歪理,不过行文还是很有意思,哈
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全部评论(64)
恩, 星期几的推理很歪理,不过行文还是很有意思,哈
星期几的推理很歪理，有人会被误导吧。。。文章的头和尾很给力。
星期几的那个问题明显不严谨……
哈哈，不证明就是最好的证明。。。
这篇很欢乐啊~
呵呵 开头和结尾
经济学爱好者
关于那段推理，请看小组贴：
哦哦哦奇文啊XDDD好欢乐的文章=w=
高分子化学与物理硕士，科学松鼠会成员
强推一部美国B级片之父塞缪尔富勒的《恐怖走廊》，那里面的主角是记者，原为了做一个文章深入精神病院，结果后来再也脱身不得，他没办法向别人证明自己8是。
很好，有FEEL
很好玩~惭愧地表示我被星期几的推理误导了。厚着脸皮求真相。
引用 苦丁 的回应：很好玩~惭愧地表示我被星期几的推理误导了。厚着脸皮求真相。
被绕的有点晕
引用 庄小哥 的回应：强推一部美国B级片之父塞缪尔富勒的《恐怖走廊》，那里面的主角是记者，原为了做一个文章深入精神病院，结果后来再也脱身不得，他没办法向别人证明自己8是。一定要去看看。
too simple,sometimes naive....-_-!
这篇文章太欢乐了，我要转发…转发…哎！怎么没有转发的按钮啊？
看来脱身还要看意识形态……
（*@*） 哇～
你们都不知道全篇的亮点是院长那句：你们啊，too simple,sometimes naive这是江蛤蟆说的啊
不想进精神病院，一：不上访，二：不和家人争财产。三：不要总在互联网。
引用 活着的沙漠 的回应：你们都不知道全篇的亮点是院长那句：你们啊，too simple,sometimes naive这是江蛤蟆说的啊太亮點了！ 我學習了一晚上。討厭，知道的又多了一點點 = =
引用 八皮 的回应：呵呵 开头和结尾
我爸是李刚害真是强悍的一句啊.....
内涵啊~！可以转么？
too simple,sometimes naive.
这句话才是精髓 江某某对香港记者云云
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高空掉落硬币到底能不能砸死人？
来源：新浪科技作者：秋凌责任编辑：悠悠
　　据国外媒体报道，长久以来，很多人就相信从摩天楼上落下的一便士硬币如果击中一个人的头部会要了这个人的命，但根据美国科学家最近进行的一项研究，这种说法只是一个谣言，毫无科学根据，城市里的人可以放心大胆地在摩天楼下方穿行。
如果从50英尺(约合15米)的高度下落，一便士硬币的下落速度只有每小时25英里(约合每小时40公里)
　　研究中，弗吉尼亚州大学物理学家路易斯-布卢姆菲尔德利用风洞模拟一便士硬币从高空坠落，结果发现硬币的冲击力很小。形象地说，就像是一片树叶，而不是鱼雷。研究结果显示，空气阻力以及硬币的外形阻止其成为一个致命武器。硬币的平面提高了所受到的空气阻力。如果从50英尺(约合15米)的高度坠落，自由沉降速度只有每小时25英里(约合每小时40公里)，被砸中的人不会感到任何疼痛感。如果没有空气存在，一便士硬币的时速可达到208英里(约合每小时334公里)，足以造成重伤，但仍无法刺穿头骨。
美国科学家通过实验证明一枚从高空下落的硬币不会砸死人
　　实验中，布卢姆菲尔德亲自上阵，体验被硬币砸中的感觉，结果没有任何痛疼感。他在接受《科学美国人》杂志采访时表示：“当时硬币从我的脸上弹开。一便士硬币尺寸太小，结构上并不十分紧凑，即使从高空落下也不会具有很大的破坏力。”
　　不过，如果把硬币换成圆珠笔，情况就不同了。布卢姆菲尔德指出，如果圆珠笔以确定的方式从一个高层建筑落下，很容易致人死亡。如果横着落下来，大楼下面的人便很安全，如果像箭一样落下来，速度可达到每小时200英里(约合每小时321公里)，足以刺穿人行道和木板。他说：“你绝对不希望被高空落下的圆珠笔击中。”
　　布卢姆菲尔德的实验证明了伽利略的自由落体定律。物体的下落速度并不由质量决定，而是形状和所受到的阻力。早在16世纪，伽利略便指出不同重量的物体在真空环境下坠落速度相同。
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