为什么说高空坠物非常危险？物理老师做实验了
为什么说高空坠物非常危险？物理老师做实验了
高空坠物的危险性主要与坠物的重量、下坠的速度和减速的时间有关。本文通过一系列实验，详细解释了这些因素如何影响高空坠物的危害性，并探讨了在遇到坠楼情况时，如何科学施救。
实验一：重量的影响
牛顿发现万有引力定律，据说是因为受到苹果落地的启发，但是这个没有确切的史料证据。甚至还有人说是苹果掉到了牛顿的头上，砸了个醍醐灌顶。不管怎么说，我们应该感谢苹果，如果是椰子或者榴莲，那么砸头这个场景，就很恐怖了。咱们不用砸头那么刺激，可以先想象一下砸脚。
比如去买水果，买了一袋鲜枣，拎着回家。结果塑料袋不结实，漏了，一堆大枣砸到了脚面。要是光脚的话，枣和脚直接接触，估计会疼一下，但是不至于受伤，如果穿的鞋厚一点，可能都不会有疼痛感。
第二天，买了一袋苹果，同样的塑料袋，漏了，拳头大的苹果砸到脚面，嗯，有疼痛感，没准还会叫一两声。
第三天，买了个西瓜，运气真不好，塑料袋又漏了，还是砸到了脚面，那就不是叫喊几声了，即使忍住了，也要从牙缝里吸几口凉气。
这就是因为重量的不同引起的伤害效果的不同。因为砸到脚的速度虽然是一样的，但是重的东西具有的能量更大，所以造成的伤害也就更大。
实验二：速度的影响
高空坠物，东西落下的地方越高，落到地面上的速度也越快。为了让大家有个更直观地了解，我们就拿苹果来举个例子算一下，看看从不同的楼层（假设每一层楼高3米）掉落，落地时的速度有多大。这个表格的数据都是用简单模型（考虑了空气阻力）计算出来的。
为求真实，还买了2公斤的Gala苹果（甜，脆），和同事实际操作了一下，看看效果。每个苹果的重量大约在180克左右。分别从2米，3米和4米的高度释放苹果，图片显示，起始高度越高，速度越大，伤害也就越大。虽然4米的高度对苹果产生的伤害已经有点惨，但是还可以接受。
当然不会止步于4米，还找了一个10米的高度来释放苹果，接近地面时，速度能达到每秒钟14米左右。木板平放在地面，原计划是让苹果砸到木板中间，但是砸歪了。不过并不影响观看。
后来换了一个木板，大约1厘米厚，四角安上支撑块。发现了有趣的现象，苹果被高高的反弹。
同事说苹果不够硬，不过瘾。于是找了一个椰子，重287克，目标还是那一个四角有支撑的木板。可惜椰子砸在了木板边上，椰子自己完好无损，不过木板却是被砸坏了。
损坏的木板
实验表明，从10米的高度，也就是大概4层楼掉落的苹果，冲击力就已经不容小觑了，更别说是坚硬的椰子和更重的西瓜等等了。
实验三：减速时间的影响
要接住一个运动的东西，必须承受它带来的冲力。人接触到这个运动物体以后，减速时间（也就是缓冲时间）越长，人要承受的冲击力就越小，造成的伤害也就越小。下面动图中接西瓜的大哥，手碰到西瓜以后，胳膊明显的回缩，就是为了减少冲击力。如果没有回缩，硬生生的去接西瓜，那么不是手受伤就是西瓜受伤。
水果摊贩在轻松地接西瓜
消防队员为了接跳楼者而准备的消防救生气垫，就是为了缓冲。增加减速距离的同时，也就增加了减速的时间，使作用到人体的冲击力不会太大。这个气垫也不是把气充的鼓鼓的，把它封死不漏气，而是一直有鼓风机往里送气。这样人掉到上面，强大的冲击力把里面的空气从鼓风机这个开口处给挤出去，也实现了缓冲距离和缓冲时间的增加。如果把气充满密封，气垫反而没有了变形的余地，就会变得“很硬”，失去了缓冲的意义。
坠物的速度越大，需要的缓冲时间和缓冲距离也就越长。当坠物下落到离地面很近，速度很大的时候，在现实中就已经没有可以挽回的余地了。所以消防救生气垫也不是万能的，它针对的跳楼者一般都是20米以下的高度。对于超过20米的高度，由于坠物速度太快，消防救生气垫就无法提供足够的缓冲距离了。
动画片里，有美女坠楼，超人横飞过来，在美女砸到地面前的瞬间把人抱走，这样的场景是不科学的。超人是超人，身体结实，但是美女是凡人，身体承受不了在竖直方向上瞬间静止所带来的巨大冲击力，很可能会被超人钢铁般的手臂截成三段。所以科学的救人方式是在足够高的高度就把人抱上，慢慢减速落到地面。
徒手接人是否可行？
了解了上面这些基本知识，现在可以讨论一下别的问题了，比如徒手能不能接住人，撑床单救人可不可行。为了便于理解，不使用物理上的力的单位牛顿，而是用我们便于理解的公斤。
假设一个儿童体重20公斤，从10米（约4层楼高）的高度掉落，假设在孩子离地1.5米的地方开始接触孩子，此时孩子速度大约为每秒13米。假设缓冲时间为0.3秒，那么要承受孩子的冲力87公斤和他本身的重量20公斤，加起来是107公斤。也就是说，20公斤的孩子落下来，要拿107公斤的力气去接。自认为的身板还没有达到能接孩子的要求。即使自己的身体结实了，孩子自己能不能承受得住那87公斤的冲击力，也是个问题。而且还要利用身体的灵活性和稳定性，接触到孩子以后，手臂跟着孩子一起下落，充分利用缓冲距离，减少冲击力。这一系列的动作，有很高的技术要求。而实际情况不会这么简单乐观。
网上也有报道，某人为了接跳楼轻生者而搭上了自己的性命，就是因为跳楼者太高了，落地时速度太快，冲击力太大，跳楼者和接人者都无法承受而丧命。
那么撑床单救人可不可行呢？假设有10个人去接上面的这个孩子，那么每个人只需要提供十分之一的力量就可以了，也就是10.7公斤。看数字似乎是可行的，不过考虑到床单是撑开的，而救人者拽床单的力量是水平的。当孩子落到床单上的时候，水平方向需要的力量是数倍于竖直方向的冲力。所以床单很容易脱手。即使不脱手，巨大的冲击力很可能也会把床单撕裂。所以依然要注意的是，要像接西瓜大哥一样，充分利用缓冲距离，跟着孩子一起下落，减少冲击力。不过现实中的热心市民很难在短时间掌握并配合。
只讨论了10米的高度和20公斤的孩子，就有很多注意事项和很高的技术要求。如果更高更重更快，就更危险，可挽回的余地也就更小了。
总之，高空坠物的危险性主要和坠物的重量、速度、减速时间相关，而实际情况中要营救坠楼的人的话，也要在保证自身安全的情况下科学施救。