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向纸糊九老求助:一道超级难的物理建模题

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发表于 2014-4-25 15:55:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
女孩失恋跳下12层楼高长江大桥 奇迹生还(图)

警方及时将跳江女孩救上来警方供图 [url=][保存到相册][/url]


  昨天下午4点40分左右,在南京长江大桥北堡附近,一名年轻女子扔下手里的包,跳入江中。路过的市民发现后,赶紧报警。不久后,有人惊喜地发现,跳江的女子还浮在江面上,正一点点往下游漂去,水上公安的快艇及时赶到将女子救了上来。

  经过检查,目前女子暂时没有发现外伤,内脏、脑部等是否受到伤害,还需要进一步观察。

  记者昨天联系上目击者刘师傅,当时他刚下班,骑着电动车从浦口的单位往市区赶。在快骑到大桥北桥头堡时,他发现慢车道上有很多人聚在一起,都在朝桥下张望。

  刘师傅停车询问,只见一对夫妻模样的男女正护着一个女式挎包,“有人跳桥了!”其他几个人都称,刚才有一个女的从桥上跳了下去,已经落入江中。“估计没救了!”

  那对男女此时已经拨打了110报警,大家朝下面看,江面上已经看不到任何东西。过了一会儿,突然有人喊:“人又出现了!”原来,有人在桥面的东侧发现了江中有一个人影,估计就是刚从西侧跳下去的那个人。由于比较高,大家只能模糊看到,那个人一直仰着脸,在水上顺流漂浮。

  丢下包,女孩从大桥上跳下去

  悬,数十艘船从女孩身边驶过

  市民吴先生当时正在长江大桥下北岸江滩游玩,感觉有东西掉入江中。起初他也没在意,过一会儿,他朝江面上看,发现似乎有东西在动。那个东西位于北堡3号桥墩附近,距离岸边100米左右,经过仔细辨认,吴先生确认,这应该是人。他当即也掏出手机报了警。

  跳江者在江水中一直在往下漂流,吴先生说,也就10多分钟的时间,漂了有100多米,那个人一会好像在水面上挣扎,一会儿又不动了,过一会儿又动了。“幸亏当时江面很平静,没有风浪!”即便如此,吴先生还是心急如焚。当时那个人所处位置紧贴着航道,在这段时间内,有几十艘船开了过去,由于船帮都很高,担心船上的人看不到,吴先生只好在岸上扯着嗓子喊,“江里有人!”所幸,最终跳桥者没有被卷入船底。

  桥上众人帮着救生艇指引方向

  在吴先生着急的同时,大桥上的市民也在想办法。吴先生后来也发现,桥面上很多人都在往下看,和他一起大声提醒过往船只。不到10分钟,一艘警方快艇出现了。担心快艇上的民警一下子不容易发现相对很小的目标,桥面上的人一起帮快艇上的人指引方向。据刘师傅称,大家不断地用手指着那个江面上的小点,喊着:“人在这边!”快艇很快驶到了跳江者的旁边,将其拖上了船。这时候,岸上的吴先生终于看清,那个人是一头长发,明显是个女的。

  昨天傍晚,记者得到消息,跳桥女子获救后已被送到上海长征医院南京分院进一步治疗,由于营救及时,女子情况稳定,暂时已脱离生命危险。

  获救女孩来自外地,因失恋轻生

  昨天傍晚6点半,记者赶到医院,此时那个获救的女孩刚从抢救室出来,正被送往病房。

  女孩长得挺漂亮,头发湿漉漉地垂落着。湿透的外衣已经脱掉,人蜷缩在被子里面,急救床上还放着氧气袋,上面还堆放了两三件军大衣保暖。女孩还能说话,不过一直吐的字眼就是一个“冷”字,可以看到,女孩的脸色苍白毫无血色,全身尤其是脸部和牙齿都在不停地打战。

  水上分局下关派出所的一位民警表示,女孩获救之后神智基本清醒,也能说话,不过无法进行交流,“她受到了强烈的惊吓。”记者了解到,该女孩姓张,今年22岁。

  昨晚,跳桥者张某的姐姐赶到了医院。据称,她们老家是湖北的,她在南京上班,而妹妹是在北京上班。

  据她称,妹妹是3天前才来到南京,而自己一直忙于工作,这几天没有多少时间陪妹妹聊天说心里话。“我只知道她男朋友跟她分手了,她很不开心。”姐姐说,具体分手原因她还不清楚,妹妹到南京来只是想散散心,而且这几天没有表现出寻短见的念头,所以她就忽视了。据医生介绍,目前获救的张某仍然拒绝用药。

  跳江生还几率很低,为什么她这么幸运

  从36岁开始义务走上大桥,规劝意图轻生者,南京市民陈思已经坚持了近11年,他也被称为“大桥守望者”。昨天当他得知此事后,表示挺意外的,没想到女孩会这么幸运。

  “这是一个奇迹!”南京市公安局水上分局政工办负责人也表示,从长江大桥上跳下去,能够获救的并不太多。当得知女孩经过检查暂时未发现明显伤害时,这位负责人表示“更为少见”。据分析,这其中起作用的,一是民警的及时营救,此外还有一个因素——运气。

  警方救援,抓住了“黄金5分钟”

  记者从警方了解到,昨天下午16时45分左右,水上分局长江大桥屯兵点接到市局指挥中心紧急指令,称长江大桥3号桥墩附近有人跳江。民警吕宏伟、耿兵套上救生衣,火速发动船艇,驶向事发水域。

  结合水文流向及流速情况,民警分析搜寻范围应集中于3号桥墩下游200—300米处,并仅用不到4分钟时间就赶到事发现场,很快确定落水者具体位置,抓住了“黄金5分钟”的救援时机。

  巡逻艇靠近落水女子时,这名女子头部时隐时现,极力挣扎,靠着微弱的意识发出阵阵求救声。民警耿兵伸出救援杆,引导轻生女子抓杆露头,保持呼吸,同时控制住她的身体,一点点拖向船舷右侧,将她救出水面。

  考虑到无法立即送医救治,民警耿兵架住该女子双臂,令其脸部朝下,慢慢吐出呛入肺部的江水。随后将跳江女子抬到救援担架上,利用绷带、泡沫板等固定住她的四肢及头部,盖上棉大衣。与此同时,巡逻艇快速驶向分局治安大队警务码头,将该女子连同担架抬上警车,一路护送到医院展开抢救。

  是什么能够让她在长江里漂了100多米仍然能够坚持等到救援?民警分析,从其姐姐处了解到,女孩不太会游泳,至于后来她有没有再学习游泳,暂时还搞不清楚。但是,女孩在掉到江里后,应该也是被激发了强烈的求生欲望,浮浮沉沉坚持到民警赶来。

  物理博士精算结论:脚先入水

  从长江大桥的桥面到水面大概35米,差不多算是从12层楼的高度跳下来。为何这个女孩大难不死奇迹生还呢?

  昨天,记者邀请了南京大学物理系博士生刘宇浩,让他帮忙计算这位跳江女孩跳到水面时,到底承受了多大的力。

  据了解,这位跳江女孩体重大概50公斤,桥面到水面高度按35米计算,瞬间入水时间按0.1秒算。最终,刘宇浩按照动量定理公式计算后,给出的结论是:女孩落跳下时,入水瞬间受到的力是13000牛顿,此时人受到的力相当于1300公斤的重物的压力。瞬间受到这么重的力,为何人还能奇迹生还?刘宇浩告诉记者,关键就是人入水角度的不同。

  假设一

  横着入水

  如果人是躺着进水的,按身体接触水的面积是1平方米算,计算后压强是13000帕,相当于此身体受力是每平方米1300公斤。刘宇浩解释说,这种情况下,整个身体都受到如此大的力,而且直接接触到腹部等身体部位的话,器官非常容易受伤,导致死亡的可能性也就非常非常大了。

  假设二

  竖着入水

  竖着入水有两种情况,一个是脚入水。刘宇浩解释说,按两只脚的入水面积是0.04平方米,计算出压强是325000帕,相当于每平方米32500公斤的重量。“虽然看上去脚受到的压力非常大,但是脚上没有重要器官,所有力都在脚上,身体其他部位就不会损伤。”他分析说,这种情况下,死亡可能性比较小。

  竖着入水还有一种情况,那就是头朝下。在刘宇浩看来,头朝下基本上不可能活下来。

  假设三

  斜着入水

  如果这种方式入水,瞬间入水当时受到的力应该介于以上两者之间,但是刘宇浩认为,由于斜着入水接触水的面积是越来越大的,所以他认为这种情况下,导致死亡的可能性也比较大。

  综合以上分析,刘宇浩猜测,这个女孩跳下时很可能是脚入水的姿势。记者查阅资料发现,其实现在很多高台跳水项目,甚至还有悬崖跳水,高度在27米甚至30米左右,这些运动员基本都是脚先入水的。此前就有专家分析说,水深也很重要,目前南京江面水深大概10米,从桥上跳下的话,水深基本保证人不接触到河床,这也是跳江女孩能奇迹生还的重要原因



 楼主| 发表于 2014-4-25 15:58:34 | 显示全部楼层
我觉得,这位物理博士的建模,有点小小的问题。


不知道尊敬的纸糊九老,意下如何?
发表于 2014-4-25 17:01:11 | 显示全部楼层
这个,估计是把江面当作水泥地来算了吧?针尖入水,照他这么算,受力岂不是要大得惊人?
 楼主| 发表于 2014-4-26 16:13:24 | 显示全部楼层
本帖最后由 小木匠 于 2014-4-26 16:17 编辑
kaleege 发表于 2014-4-25 17:01
这个,估计是把江面当作水泥地来算了吧?针尖入水,照他这么算,受力岂不是要大得惊人? ...

厉害厉害,卡里哥哥不愧是物理达人,一眼洞穿了bug所在,佩服佩服。我手边有一个修改版的,不过只告诉刘博士的女朋友
发表于 2014-4-26 23:06:43 | 显示全部楼层
小木匠 发表于 2014-4-26 16:13
厉害厉害,卡里哥哥不愧是物理达人,一眼洞穿了bug所在,佩服佩服。我手边有一个修改版的,不过只告诉刘博 ...

这个物理博士大概是学原子物理的——院子屋里...
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