一滴水從高處落下，會(huì)砸死人嗎

“一滴水從多高的地方落下來(lái)能砸死人？”這個(gè)問(wèn)題其實(shí)顯而易見(jiàn)，說(shuō)的就是降雨。下雨時(shí)雨滴算是從很高的地方——云層落下來(lái)，但也沒(méi)聽(tīng)說(shuō)誰(shuí)被雨滴砸死。這是為什么呢？如果換成冰雹，又會(huì)不會(huì)砸死人呢？

雨滴從云層落下來(lái)，為何不會(huì)砸死人

“一滴水從多高的地方落下來(lái)能砸死人？”這個(gè)問(wèn)題其實(shí)顯而易見(jiàn)，說(shuō)的就是降雨。下雨時(shí)雨滴算是從很高的地方——云層落下來(lái)，但也沒(méi)聽(tīng)說(shuō)誰(shuí)被雨滴砸死。這是為什么呢？

其實(shí)，雨滴在下落的過(guò)程中，速度并非一直在增長(zhǎng)，而是受空氣阻力影響，重力和阻力實(shí)現(xiàn)平衡，很快會(huì)達(dá)到“終末速度”——10米/秒。之后無(wú)論雨滴下落距離地面還剩多少米，速度都始終保持在10米/秒，直到落地。而且，雨滴的直徑通常不過(guò)幾毫米，5毫米雨滴的重量也不過(guò)0.1克，“終末速度”大概在9至13米/秒，再加上它只是液體，對(duì)人來(lái)說(shuō)造不成什么傷害。

另外，降雨是高空云層中凝結(jié)的小水滴，因?yàn)橹亓Τ^(guò)了氣流的承載力而落下來(lái)。所以，氣流的承載力并不是很大，雨滴也沒(méi)辦法在下降過(guò)程中變得很大。就算有些雨滴能夠變得稍微大一點(diǎn)兒，下降過(guò)程中也會(huì)受氣流的影響而解體一部分。

所以，無(wú)論雨滴從多高的位置下落，都相當(dāng)于雨點(diǎn)濺在人的臉上，并不會(huì)砸死人。

真正實(shí)現(xiàn)自由落體的雨滴，殺傷力有多大

那么，如果沒(méi)有大氣層又忽略蒸發(fā)的話，雨滴真正可以實(shí)現(xiàn)自由落體后，還能不能砸死人？

這種情況下，雨滴會(huì)一直加速下落，直到撞擊地面為止。這樣的雨滴砸到頭上是會(huì)對(duì)人造成很大傷害的。

研究表明，當(dāng)真正實(shí)現(xiàn)自由落體的雨滴撞擊平面時(shí)，會(huì)遭受擠壓，邊緣的水就會(huì)以更快的速度向外擴(kuò)散，產(chǎn)生激波。

有相關(guān)論文模擬了雨滴以0.5千米/秒的速度撞擊平面，結(jié)果向外擴(kuò)散的水流速度高達(dá)6千米/秒，其力度足以打碎普通玻璃。而真正實(shí)現(xiàn)自由落體雨滴的初始速度是模擬的20倍，其結(jié)果可想而知。

換一個(gè)角度，AK-47自動(dòng)步槍的子彈出膛動(dòng)能大約是2000焦，而真正實(shí)現(xiàn)自由落體雨滴下降產(chǎn)生的動(dòng)能是它的3倍。雨滴雖然不是硬的，但也沒(méi)什么彈性，而且速度比子彈快得多，所以絕大部分能量會(huì)在短時(shí)間內(nèi)傳遞給人的頭部，使人重傷甚至死亡都是有可能的。

冰雹砸死人的案例，并不罕見(jiàn)

不過(guò)我們也知道，水有三種形態(tài)，假如落下來(lái)的雨滴不是液態(tài)，而是固態(tài)冰雹的形式，會(huì)不會(huì)砸死人？

冰雹的形狀和密度其實(shí)和雨滴相差無(wú)幾，但它有一個(gè)大優(yōu)勢(shì)——硬。有了硬度，再大的冰雹在下落過(guò)程中也不會(huì)解體。而且，大一點(diǎn)兒的冰雹砸到人的頭上，瞬間的沖擊力比雨滴大很多。

大號(hào)冰雹的直徑可以達(dá)到十幾厘米，重量在0.5千克左右，落下來(lái)的時(shí)候“終末速度”可達(dá)到50米/秒以上（因?yàn)榕鲎埠腿诨仍?，它不一定總能達(dá)到這個(gè)速度）。一塊0.5千克的冰塊，用手丟出去都能把人砸個(gè)不輕，何況是以高速撞擊人頭部的冰雹。所以，因冰雹而受傷甚至死亡的案例，并不罕見(jiàn)。

（《奧秘》2020年第11期等）