自古以來,高空遨遊一直是人類從未放棄的夢想! 乘著滑翔翼或拖曳傘,在高空中像鳥兒一樣飛翔,是多麼自由自在!不過,要是缺乏安全裝置,又非得從高空降落,要如何全身而退?這,就成為流言關心的話題了。

據說,台東一名男子閒來無事,突發奇想拿著二支雨傘就從四樓跳下!

沒想到,雖然其中一支雨傘開了花,男子還是平安落地,毫髮無傷!這麼不可思議的結果,讓雨傘除了遮陽避雨的功能之外,又多了一項高空降落的神奇妙用。

此外,據聞在中國大陸的重慶市,也有一名男子因為害怕發出怪聲的微波爐會爆炸,情急之下,抓起了雨傘就往窗戶一跳!結果把兩條腿都給摔斷了!不過總算是保住了一條小命,顯然雨傘的降落效果還是存在的。

而在卡通和電影中,也不乏撐著雨傘,就能輕鬆遨遊天際的情節。在台灣,就有一名小男孩,有樣學樣的撐著雨傘從四樓跳下,以為可以跟卡通人物一樣自由飛翔。沒想到,和卡通情節不同,雨傘沒有發揮任何的降落效果,

小男孩因此嚴重受傷,釀成悲劇。

調

 

雨傘能不能當做降落傘,讓人平安從高空降落?

 

我們在高雄師大附中對58名同學做了調查

結果有44人選擇不相信   (76 %)

      14人選擇相信     (24%)

 

 

降落傘?飛行傘?

 

爲了知道把雨傘當降落傘的真偽,Jason一馬當先,首先找到了有30年飛行傘經驗的蘇沛倫教練,準備和小兵一起破解流言。

不過,就在Jason和小兵向教練詢問雨傘能不能當降落傘時,教練居然說他們找錯人了!原來「飛行傘」「降落傘」根本是完全不同的東西!

 

 

 

飛行傘的原理

教練表示,其實飛行傘主要是利用空氣在傘面上下流動時,流速差異產生的壓力差,達到起飛升空,在高空中停留的目的。也就是,當空氣流過飛行傘的翼面時,流過上翼面之空氣速度比下翼面快,下翼面的壓力因此會大於上翼面,飛行傘就會向上抬升,產生昇力。

至於降落傘則是希望藉由空氣阻力,減緩下降速度,讓物體平安落地,這和飛行傘是完全不同的喔!

雨傘能不能當降落傘?

 

雖然搞錯了方向,但還好Jason和小兵又找到了國立科學工藝博物館的陳正治老師來協助破解流言。

 

爲了知道人在緊急的時候能不能撐著雨傘從高空平安降落,陳老師找到了高19公尺,也就是大約六層樓的高度,讓我們進行實驗。接下來,小兵和同學決定先用4顆總重量約20公斤的西瓜,模擬一般小朋友的體重。再讓20公斤重的西瓜撐著雨傘,從六層樓高往下跳,看看體重最輕的人是不是能讓雨傘發揮降落傘的功能。

 

雨傘當降落傘實驗:Round 1

在第一輪的降落傘實驗中,總共有兩組實驗組別:

1撐傘西瓜組模擬一般小朋友體重的20公斤西瓜 + 99元普通雨傘

2不撐傘西瓜組20公斤西瓜

結果發現,不到三秒鐘的時間,不管有撐傘還是沒撐傘,西瓜全都掉到地上,血肉糢糊了。

撐傘西瓜組的雨傘更是瞬間開花,連傘骨都折斷了,根本連一丁點降落傘的功能都沒有。而且,西瓜落地的撞擊力之大,不但安全椎被撞飛,甚至連整個實驗場地都濺滿了西瓜的屍體,實在是太驚人啦!

這樣看來,雨傘果然是一點降落傘的功能都沒有囉?陳老師表示,也不能說完全沒有,因為撐傘和不撐傘雖然都一樣摔得粉身碎骨,但用慢動作來檢查就會發現,撐傘西瓜落地的速度還是比較慢一點。這是因為當西瓜撐著傘向下掉時,除了重力影響讓它快速下墜外;因為傘面的關係,還會受到一股向上的空氣阻力。這時,要是空氣阻力和重力相等,可以互相抵消的話,西瓜就會開始等速度下降,達到緩緩降落地面的效果。

但要是空氣阻力不足以和重力抗衡時,西瓜就還是得面臨猛力撞擊地面的悲慘命運。而我們剛才的撐傘西瓜組,就是因為向下的重力大於空氣阻力,所以才會跟沒撐傘的西瓜一樣,摔得稀巴爛囉!

如何讓空氣阻力和重力相等?

我們可以在東西下墜的過程中,減少重力,或是加大空氣阻力。如此一來,重力才有可能和空氣阻力相等,讓西瓜等速度降落。

 

陳老師說,想要減少重力很簡單,只要物體的重量愈輕,重力自然就會愈小。而東西下墜的時候,和空氣接觸的表面積愈大,空氣阻力就會愈強。所以傘的面積愈大,就愈有可能增加空氣阻力,減低東西降落的速度。

雨傘當降落傘實驗:Round 2

10公斤西瓜 V.S. 普通傘一把:失敗!

綜合老師的說法,也就是說,只要重量夠輕、傘的面積夠大,撐傘西瓜就有可能降落成功!因此,小兵和同學決定把西瓜的重量減輕為10公斤,

再讓它撐著一把傘往下跳! 沒想到,僅僅10公斤的重量,雨傘還是瞬間開花,沒兩三下,就在猛烈撞擊中,和西瓜同歸於盡囉。那如果是同時撐著兩把傘,是不是就可以加大傘的面積,增加空氣阻力呢?

 

雨傘當降落傘實驗:Round 3

10公斤西瓜 V.S. 普通傘兩把:失敗!

這一次的實驗,是讓10公斤的西瓜,同時撐兩把99元的普通雨傘向下掉。但即使是撐著兩把傘的10公斤西瓜,也難逃重力加速度的魔掌。短短幾秒鐘的時間,就從六層樓高的地方墜毀,照樣體無完膚。

陳老師說,從傘開花的速度來看,這兩把傘的空氣阻力還是沒辦法和重力相抵消。撐兩把傘和撐一把傘的降落效果,根本沒差多少。看來,網路上那個撐兩把傘從四樓跳下來,還能平安無事的神奇男子,應該是誇大不實,不足採信的流言!

 

雨傘當降落傘實驗:Round 4

10公斤西瓜 V.S. 五百萬大傘一把:失敗!

雖然讓10公斤西瓜撐著兩把雨傘,還是沒辦法平安落地。

但小兵認為,市面上還是有一種面積超大的五百萬大傘,也許可以增加更多空氣阻力,讓西瓜平安落地也不一定。於是,我們再度讓10公斤西瓜撐著五百萬大傘,從六層樓高往下掉,結果竟然還是:失、敗!傘照樣開花,西瓜照樣撞得稀巴爛!

 

雨傘當降落傘實驗:Round 5

5公斤西瓜 V.S. 五百萬大傘一把:失敗!

即使一再經歷失敗和挫折,但「流言追追追」豈能輕易被打敗!既然10公斤的體重,不管撐著普通傘、兩把傘還是五百萬大傘,都沒辦法順利降落,那接下來就把西瓜的重量減輕為5公斤,再讓它撐著五百萬大傘試看看!但結果還是一樣,5公斤西瓜應聲而碎,絲毫沒有減緩落地速度。哎,比一隻貓咪還要輕的五公斤重量,撐著面積最大把的雨傘,還是沒辦法從六樓高降落。看來,一般人想要撐著雨傘當降落傘,從高空平安落地,根本是不可能的任務!

 

失敗原因分析:雨傘開花

已經把重量減輕到跟小嬰兒一樣重(5公斤),雨傘面積也加大到一般最大的五百萬大傘,雨傘還是沒辦法做為降落傘。究竟其中的原因在哪裡呢?陳老師指出:

 

原因--雨傘會開花:根據我們的實驗,每當西瓜撐傘墜地時,雨傘總是會很快開花,然後瞬間就墜地。陳老師說,這是傘骨結構的問題。當雨傘向下掉時,往上的空氣阻力會作用在傘面上。

 

而這股作用力呢,會以傘骨的關節處為支點,

傘骨做為力臂,形成一股往上翻轉的力矩,導致雨傘向上翻覆,也就是我們俗稱的開花。

雨傘一旦開花,傘面變小,就根本沒有空氣阻力,西瓜也就不可能慢慢降落了。

 

解決之道--尼龍繩:老師說,要解決雨傘開花的問題並不難,他拿出尼龍繩,要大家一一穿在傘面周圍,並集中固定在中央的傘柄上。這麼一來,當空氣阻力作用在傘面上時,原本向上翻轉的力矩就無法形成,雨傘也就不會開花,可以順利下降了。

 

雨傘當降落傘實驗:Round 6

5公斤西瓜 V.S. 拉繩五百萬大傘:失敗!

我們讓五公斤西瓜,撐著拉繩改造後的五百萬大傘,從六層樓高往下降落。結果雨傘確實沒有開花,下降的速度也比較慢,不過卻在空中四處亂飄,

 

最後還是落地破碎。而西瓜雖然破了,但至少還看得出形體,不至於像前幾次實驗一樣,摔得粉身碎骨。

失敗原因分析:氣流混亂

陳老師再度說明失敗的原因,原來剛才把雨傘加上繩子,是爲了讓雨傘不要開花。但是雨傘下降時,向上的空氣阻力遇到傘面後,會沒有辦法順利排出去。如此一來,就會讓整把傘飛的亂七八糟,沒辦法好好降落。這是什麼意思呢?

 

老師拿出了一顆保麗龍球,將它放在寶特瓶口,然後對著瓶口吹氣,沒想到保麗龍球並沒有往寶特瓶內跑,反而是往寶特瓶外飛出去!老師說,雨傘就像這個原本就充滿空氣的寶特瓶,如果持續往裡頭吹氣,空氣無法進去寶特瓶,又會把裡面的空氣擠一點出來,造成氣流進出的混亂,導致球往外亂跑。而雨傘會隨意歪斜的道理也是一樣,降落時,原本蓄積在傘頂內側的空氣無法排出,可是接續的氣流又要進入傘內,這時氣流就會混亂,導致雨傘四處亂飄。不過,只要在傘的頂端戳幾個洞,讓氣流可以順利通過,雨傘亂飄的問題就有可能解決。

 

雨傘當降落傘實驗:Round 7

5公斤西瓜 V.S. 拉繩戳洞五百萬大傘‧‧‧

既然有可能成功,那就一定要實驗看看囉。我們把雨傘四周拉上繩子,還在上面戳了好幾個洞,讓氣流排出去。

接下來,就要讓五公斤的西瓜撐著這把拉繩戳洞的改造傘,看看它能不能成功降落囉。

沒料到,載著五公斤的西瓜,拉了繩子又戳了洞的五百萬大傘,竟然還是四處飄動,然後落地破碎。不過,念在它降落的速度確實又更緩慢了一些,大夥決定再給它多一點機會。想不到就在二次血淋淋的失敗後,雨傘居然神奇地往中間樓層飛去,成功降落,完全沒有讓西瓜破碎!也就是說,經過拉繩子、在傘頂戳洞的五百萬大傘,確實可以讓五公斤西瓜平安降落!

不過,陳老師提醒我們,雖然經過拉繩戳洞後的降落傘,可以讓五公斤西瓜全身而退,但要是重量更重的西瓜,甚至是人,結果如何可就不能保證了,還要經過更進一步的實驗才能確認!畢竟,要從高空平安降落,牽涉到很多複雜的因素,絕對不是一把小小的雨傘就可以解決的。雨傘主要是設計來避雨,可不是拿來當降落傘的,所以大家沒事可不要被卡通和電影情節騙了,隨便模仿的話,恐怕小命會不保喔!

 

不可不知

1想要撐著傘平安降落,就要讓空氣阻力可以和下墜的重力相抗衡,才能

   達到等速度緩慢下降的效果!

2所以除非傘的面積夠大、物體的重量夠輕,再加上有足夠的高度,降落

   傘才有可能成功。

3根據我們的實驗,即使是用五公斤的西瓜,撐著傘面最大的雨傘往下跳,

   還是沒辦法平安降落!

4、所以,雨傘是絕絕對對不能拿來當降落傘用的!

 

 

 

 

 

arrow
arrow
    全站熱搜

    流言追追追 發表在 痞客邦 留言(3) 人氣()