处所需的速度,这两个物理过程完全是等价的。换了任何别的物体,真空中向地球自由下落,最大速度也一定是这个值。
可不要小看这个速度。当水滴撞击平面的时候,会遭受挤压,边缘的水就会以更快的速度向外扩散,产生激波。有论文模拟了水滴以05k/s的速度撞击平面,结果向外扩散的水流速度高达6k/s,其力度足以打碎普通玻璃。现在我们的初始速度是它的20倍,其结果可想而知。
或者换一个角度,ak47子弹出膛动能大约是2千焦,而我们的水滴是它的三倍。水滴虽然不是硬的,但也没什么弹性,而且速度比子弹快得多得多,所以绝大部分能量会在短得多的时间里传递给头骨。重伤甚至死亡应该是妥妥的事儿。
但是我们当然不能就此知足了,所以:
第四种情况:水(液态大小不限)在有大气层的地球上掉下来。
呼,大气层回来了。但别高兴得太早。
如果你从空中泼一桶水下去,那么其杀伤力和一滴水没有本质差异,因为气流等因素会把这桶水再撕裂成水滴。但是如果你泼的是一游泳池湖甚至一大海的水,那么就没有足够的时间分散开来,其结果将是毁灭性的。
网络漫画xkcd的作者兰道尔·门罗(randall 一nr一e)曾经计算过,如果夏天一场暴雨的所有雨水化作一个大水滴,那么这个水滴体积06立方千米,重量6亿吨(差不多是所有人类加在一起的总重量)。这坨水如果从云的正常高度落下来,那么落地瞬间速度大概是200米/秒。落地点的空气遭到强烈压缩,产生瞬间高温,足以让地上的草烧起来——所幸下一瞬间就会有巨量的水将野火熄灭在萌芽中。如果你不幸站在这个地方,你遭受的水压将会超过马里亚纳海沟最深处。
你当然是死定了,但还没完——记得上面提到的水滴撞击时向四面八方产生的冲击波吗?现在方圆几千米之内会什么都不剩,二三十千米之内的建筑也基本上都要玩完,再远一点的地方可能会借着地势幸存——如果他们没有被接下来的洪水冲走的话。
第五种情况:水(物态大小均不限)在有大气层的地球上掉下来。
有请彗星君隆重登场。
严格说来彗星不全是冰,里面还有不少固体尘埃物质——但雨滴和冰雹里也有不少尘埃(不信来北京淋场雨)。而彗星的大小嘛,可就是动辄几千米了。
当年舒梅克列维9号彗星被撕裂然后撞上木星的时候,最大一块直径大约2千米,速度约60千米/秒,撞出了一个大小相当于地球半径的黑斑。6500万年前一颗大约直径10千米的小行星撞上了地球,造成了全球范围内的集群灭绝,并且把恐龙全干掉了。现在一颗普通彗星以相对较慢的速度(11千米/秒)掉下来,可能不至于那么严重,但是炸平几千平方千米c产生一个全球范围核冬天c对人类经济体系引发毁灭性打击,差不多还是够用的。
而我们已知的最大彗星,直径可能有25千米,换言之其质量是舒梅克列维9号最大碎片的2000倍,就算速度是六分之一,总能量也有其50倍以上。
不过,还没完呢。
第六种情况:水在太阳上掉下来。
对于一个邪恶科学家而言,这才是真正的好戏开场。
假如不考虑太阳大气和温度,那么水滴落到太阳上的最大速度是6175千米/秒——同时也是太阳表面的“逃逸速度”。比地球大很多,人在上面也会死得惨很多,不过在上面的人反正也已经死了,无所谓啦。
但水落到太阳上,还有别的效果。和地球不同,太阳是个巨大的核反应炉,它的燃料是氢,维持炉体稳定的是压力和引力的平衡。如果太阳变大了,引力就会占优势,让
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