一个人从高空落下,温度会达到多少度?会超过60度、100度,甚至更高么?不是理想状态,综合考虑一下请专业一点不要臆想哈

Question

一个人从高空落下,温度会达到多少度?会超过60度、100度,甚至更高么?不是理想状态,综合考虑一下
请专业一点不要臆想哈

Answer 1

物体从高空落下,重力势能的转化分两个阶段.
（1）物体在达到极限速率之前,重力势能转化为动能和物体的内能（克服阻力做功）.
（2）如果物体在落地之前已达到极限速率,在达到极限速率后,因为速度大小不变,重力势能只转化为内能（克服阻力做功）.
人高空坠落的极限速率大约为60m/s.下降250m左右就达到极限速率,也就是说下降的前250米内,人的速度越来越大,下降到250m时,速度达到最大值60m/s.极限速率的求法如下：
ma=mg-Kv, 当a=0时,v(max)=mg/K
设人的质量为m,从高H的空中坠落,下降h后达到极限速率,极限速率为v.人的比热容为C,内能用En表示.
mgH=1/2mv^2+△En
△En=mC△T
故△T=（2gH-v^2)/(2C)
大约有：C=4.0*10^3/(kg. c); m=60kg; g=10m/s^2; v=60m/s;
当H=1000m时,△T=（2*10*1000-60^2）/（2*.0*10^3)=2.1度
当H=10000m时,△T=（2*10*10000-60^2）/（2*2.0*10^3)=24.5度
当H>10000m时,已经不在对流层,空气稀薄,v值明显变大,结果△T比H=10000m时高得不明显.
所以说,“一个人从高空落下,温度超过60度、100度,甚至更高”这种说法太夸张了.火箭残骸坠落,温度超过1000度,那是因为残骸材料的比热容C比人体的平均比热容低得多.

（注：朝话夕食所说的F阻=kSv^2的前提是高速运动的物体,如果速度继续提高到一定程度,F阻=kSv^3,陨石就这种情况.但如果人从对流层甚至是平流层坠落,极限速率不会太高,F阻=kSv.令K=kS,则F阻=Kv）