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떨어지는 엘레베이터에서 뛰면 안 죽느냐는 질문에 대한 답
게시물ID : science_27088짧은주소 복사하기
작성자 : 아이잭토스트
추천 : 3
조회수 : 1153회
댓글수 : 8개
등록시간 : 2013/11/18 00:12:29
고층에서 매우 빠르게 떨어지는 엘레베이터에서 일반적인 인간의 근력이라면 이러든 저러든 다 죽습니다. 끝.




...끝내면 재미없으니 일반적인 인간의 근력이 아니라 슈퍼맨의 강인한 육체라고 바꿔서 생각해 봅시다.


떨어지는 엘레베이터 안에서 그냥 착지하면, 엘레베이터가 지면에 충돌하여 정지하고, 곧이어 사람의 몸도 정지된 엘레베이터 바닥과 충돌하여 정지하게 됩니다.
아래로 빠르게 떨어지던 인체가 찰나의 순간 큰 가속도를 받아 정지하게 되는 것입니다.


떨어지는 엘레베이터가 지면에 충돌하기 직전 (어떻게든) 바닥을 딛고 뛰어올라서 지면 바로 위 공중에 정지하는 경우를 생각해 봅시다. 이 경우에도 

아래로 빠르게 떨어지던 인체가 찰나의 순간 큰 가속도를 받아 정지하게 되는 것입니다.



바닥이 자신에게 다가와 부딪치길 기다리든, 자신이 직접 강하게 바닥을 딛고 뛰어오르든, 다리 위 상체는 똑같이 아주 짧은 순간 엄청나게 큰 가속도를 받게 됩니다. 그걸 버틸 수 있는 인체/속도라면 살 것이고, 아니면 죽겠죠.


그래서 답은 '뛰나 안 뛰나 똑같다'일까요?
아닙니다. 
'뛰어서 멈추는 편이 훨씬 힘들다'입니다.



떨어지는 엘레베이터에서 그냥 착지하는 경우, 착지하는 순간 '지구'를 아래로 힘껏 밀면서 상체를 위로 가속시키는 것입니다. 그러면 작용 반작용 법칙에 의해 다리가 가하는 힘은 지구와 상체 양 쪽으로 가해지는데, 지구는 워낙 무겁기 때문에 거의 가속을 받지 않고 따라서 아래로 거의 움직이지 않습니다. 일=힘*이동거리 이므로 다리가 지구에 하는 일의 양은 무시할 정도로 없다시피하니, 다리가 방출하는 에너지가 지구의 운동에너지로 낭비되진 않습니다.

반면에 떨어지는 엘레베이터를 공중에서 밟아 점프하는 경우, 착지하기 직전 '엘레베이터'를 아래로 힘껏 밀면서 상체를 위로 가속시키는 것입니다. 그러면 역시 작용 반작용에 의해 다리가 가하는 힘은 엘레베이터와 상체 양 쪽으로 가해지는데, 엘레베이터는 지구보다 훨씬 가볍기 때문에 아래로 강하게 가속을 받게 됩니다. 위와 달리 다리가 방출하는 에너지가 엘레베이터의 운동에너지로 상당 부분 낭비되는 것입니다.





그냥 착지하면 지구라는 '든든하게 버텨주는 디딤판'에 착지하면 됩니다.
엘레베이터에서 점프하면 '밀면 아래로 밀리는 허술한 디딤판'을 아까보다 훨씬 강력하게 밀어야만 겨우 상체를 필요한 만큼 가속시킬 수 있습니다.




즉 결론은 '그럴 힘이 있으면 그냥 착지하세요...'가 되겠습니다.
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