Böcekler Yüksekten Düşünce Neden Ölmez?
(bkz: limit hız)
böceklerin ağırlığı az ve düşerken havayı yarsın diye özel bir tasarımı şekli olmadığından limit hız çok düşüktür, o yüzden "o hızla çarptığında nasıl ölmüyor?" sorusundaki "o hız" zaten çok düşüktür, muhtemelen 100 metrelik bir bina tepesinden attığında ulaşacağı hız ile 10 bin metreden düşerkenki aynıdır. yani çok yüksekten düşüyorsun diye sonsuza kadar hızlanmıyorsun. kısacası böcek, hafifliği nedeni ile türbulans rüzgar hatta kendi hava direncinin kaldırma kuvveti ile savrulmayıp dikey şekilde düşse bile, çarpma hızı, vücudunun hafifliği ve dayanıklılığına kıyasla düşük kalacak ve böcek o anda sağsa sağ kalmaya devam edecektir.
diğer yandan "sürtünmeden ölür bi kere" cevabı da aynı limit hız fenomeni nedeniyle geçersizdir. hava sürtünmesi hız ile orantılı olduğundan yine yüksek olmayacaktır. 10 bin metredeki hava basıncı azlığı ve esasen, "soğuk" hayvanı direk öldürebilecek faktörler.
diyelim ki böcek 3. kattan aşağı atıldı, 2.7 m kat yüksekliği. 2.7 x 38.1 m yüksekten düştü. v^22x9.81x8.1'den v=12.6 m/sn hızla yere çarpar. kütlesi 1 g olsa, yere 12.6 gm/sn momentum uygular. beton zemin diyelim, sönümlenmeyi ihmal ederek aynı momentumu geri yesin; 12.6 gm/sn. fiske vursan daha çok etki yapar.
not: işbu entry, havanın kaldırma kuvveti ve sürtünmesi ihmal edilerek girilmiştir.
bu hem kinetik enerji hem de kinetik enerjinizin yer ile temas ettiği anda, temas eden alanın büyüklüğü ve hava da kapladığınız yer (yüzey alanınızın oranı) ile ilgili. yüzey alanınız ne kadar artarsa o kadar çok hava direncine maruz kalırsınız.
kinetik enerji e1/2.m.v2
burada m kütle, v ise hızdır. kütleniz düştükçe kinetik enerji da azalır. bir insanın düşerkenki kinetik enerjisiyle bir böceğinki aynı değildir. (ki havada atlamadan önce potansiyel enerjisi de var bu da m.g.h'dır. m kütle, g yerçekimi ivmesi, h yükseklik. burada da ne kadar kütleniz varsa o kadar potansiyel enerjiniz vardır) insanınki çok yüksek (böceğe göre) ve böceğin ki ise düşüktür. hesaplayalım;
e(i)1/2.100 kg . 20 . 20 m/s=20000 kg.m2/s2
e(b) 1/2.0,001 kg . 20 . 20 m/s=0,2 kg.m2/s2
kg.m2/s2 ki bu da joule'dur. yani birimimiz joule
e(b).100000e(i)
yani insanın kinetik enerjisi 100000 (yüz bin) kat daha büyüktür. bu da ölmek için güzel bir neden.
not: ihmal ettiğim birkaç şey olabilir. mesela hızı ve ağırlıkları uydurdum. bir kere düşerken sürekli artacak olan hızı sabit aldım ve düşük tuttum. limit hıza ulaşması daha fazladır. hava direncini (sürtünmeyi) ihmal ederek böceğin çok daha yavaş bir şekilde düşeceği gerçeğini pek umursamadım. bunlara rağmen 100.000 katlık bir fark oluştu. çok daha fazladır.