Annons

Vad händer i en fallande hiss?

Vi har en diskussion på min arbetsplats angående en av fysikens lagar som jag hoppas ni kan hjälpa mig med: Om jag står på golvet i en fallande hiss, kan jag lindra fallet genom att hoppa precis innan hissen slår i bottnen?

Författare: 

Publicerad:

2005-04-01

Svar:

En viss skillnad gör det faktiskt om man tar ett rejält skutt i rätt ögonblick. Om man hoppar till precis innan hissen når marken, kommer man att något reducera den hastighet man har vid nedslaget. Hur stor hastighetsförändring kan man då uppnå genom ett kraftigt hopp?

Vi kan få en grov uppskattning genom att undersöka hur högt man i normala fall kan hoppa jämfota. Så mycket mer än två decimeter handlar det inte om. Och då avser jag hur högt upp din tyngdpunkt kan komma - inte hur höga hinder du kan hoppa över genom att böja och spreta med benen. Ett sådant hopp svarar mot en utgångshastighet på ungefär två meter per sekund rakt upp i luften. Och det är också en sådan hastighetsminskning man kan våga hoppas åstadkomma i den fallande hissen.

Kan det då göra någon skillnad om man på detta sätt minskar nedslagshastigheten med futtiga två meter per sekund? För enkelhets skull föreställer vi oss en hiss som lossnat från hög höjd och faller fritt mot marken. Jodå, två meter per sekund svarar mot skillnaden i hastighet mellan att falla från 10 respektive knappa 7,5 meters höjd. Den rörelseenergi som man vid nedslaget har att hantera, och även de krafter som verkar, är direkt proportionella mot höjden. I princip bör det därför göra dubbelt så ont att falla från en dubbelt så hög höjd. I vårt exempel reduceras alltså energin i nedslaget med ungefär 25 procent, vilket inte är att förakta. Rent allmänt gäller att ju högre höjd hissen faller från, desto mindre procentuell förbättring handlar det om. Men förbättringen i absoluta tal blir å andra sidan större.

Nu finns det förstås också andra omständigheter att ta hänsyn till. Om man precis ansträngt sig att hoppa allt vad man förmår är muskler och ben illa förberedda att hantera det brutala nedslaget strax därefter. Att landa med raka ben är ingen lyckad teknik. Det är alltså i praktiken ganska tvivelaktigt att råda personer i fallande hissar att göra annat än att stå still. Hur som helst, för egen del är jag övertygad om att jag inte skulle ha den sinnesnärvaro som krävs för att i det avgörande ögonblicket göra ett lyckat hopp!

Du har just läst en artikel från tidskriften Forskning & Framsteg. Prenumerera här.

Kommentera:

7

Dela artikeln:

TIDNINGEN FÖR DIG SOM ÄR NYFIKEN PÅ ALLVAR
11 nummer 779 kr
2 nummer 99 kr
Du vet väl att du kan läsa Forskning & Framsteg i din läsplatta? Ladda ned appen från App Store eller Google Play. (Läsplatteutgåvan ingår i alla prenumerationer.)

Kommentarer

Jag har en fråga. Om jag har en tomkartong som är precis så stabil att jag kan stå i den. Säg att lådan är lika hög som hoppet ifråga , 2 dmNär hissen börjar falla stiger jag upp på tomkartongen. Hur påverkar det nedslagshastigheten.

Först en kommentar till vad christer skantze frågade: Vad jag förstår blir effekten att din och hissens tyngdpunkt höjs en smula i förhållande till vad som annars skulle varit fallet (lägg märke till ordvitsen där ja), vilket torde vara samma sak som att hissen (och du) sträcker sig en smula nedåt i förhållande till den gemensamma tyngdpunkten, vilket borde betyda att ni faktiskt når marken tidigare och därmed inte har hunnit uppnå en lika hög hastighet som annars.(Extremt utryckt: Om hissen inte hade haft något tak och du hade haft en tillräckligt hög kartong, som gick att klättra jättesnabbt på, skulle du kunna köra ned hissen i botten innan du ens hunnit börja falla själv!)Obs: Jag är inte helt säker på att jag har helt rätt i detta. Något faktum kanske undsluppit mig.Vad jag själv undrar är, tänk om det finns någon typ av madrassering eller fjädring längst ned. Gör man då inte saken värre för sin egen del om man hoppar precis innan hissen landar?

Nog är det väl så att de flesta hissar rör sej i ett slutet schakt och att de därför faller ganska långsamt? Kanske har man goda chanser att klara sej om man böjer benen och lutar stjärt och rygg mot hissens vägg?

Antag att hissen, som i Ulf Danielssons exempel, faller fritt. Samma gäller för en person i hissen. Om man står upprätt i hissen när fallet börjar och sedan försöker huka sig (för att ta avstamp) kommer tyngdpunkten att ligga kvar i samma läge relativt hissen och fötterna lyfta från golvet. Inget bra utgångsläge för ett hopp. Nej man måste redan i förväg stå på huk. Det kommer att se rätt lustigt ut. Det kommer också att trötta ut musklerna i förväg än mer än hoppet som Ulf nämner. (Som tur är lär det inte bli något fritt fall, så detta är bara en tankelek.)

Blir inte effekten den att vid hoppet (om jag ny lyckas få kontakt med golvet när hissen och jag faller fritt, vilket kanske inte sker då jag i hissen torde kunna röra mig som om jag vore tyngdlös under själva fallet) så för jag över en del av den energin som jag faller med till hisskorgen? Den gemensamma tyngdpunkten för hisskorgen och allt i den (d.v.s. jag) lär ju inte förflyttas relativt var den varit om jag inte hade hoppat.
Så, hur bra jag lyckas hoppa borde bero också på hisskorgens massa i förhållande till min egen?
Dessutom får jag väl också en ny acceleration ner från den höjd jag tillförskaffat mig i och med hoppet?
Om hisskorgen är så hög (eller hissen faller så kort) att dess tak når över den nivå som golvet i hissen var när den börjar falla och jag lyckas hoppa med en sådan kraft att jag når upp till den nivån kommer jag ju senare att falla samma sträcka fast utan sällskap av hisskorgen och då kommer väl nedslaget bli detsamma?

Fast om du hoppar bråkdelen av en sekund för tidigt. Så istället för att minska fallet med 2 m/s, så kommer fallhastigheten att öka med 2 m/s. Och det är i praktiken omöjligt att veta just när man ska hoppa.

Kan hända att du lyckas dämpa fallet något vid ett perfekt hopp, men det kompenseras nog av smällen du får av taket. =)

Lägg till kommentar