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Falling physics that Every Climber Needs to know

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    上面写着KN 千牛顿
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    看完这段视频 你会比其他99%的攀岩者有更好的理解
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    KN 到底意味着什么意思
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    以及攀爬冲坠过程中所涉及的力是哪些
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    然后我会解释为什么大距离的坠落比小距离的坠落要柔和得多
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    但首先 让我们看看力是什么
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    我喜欢和我的Instagram粉丝一起互动
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    所以我决定问问他们
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    当他们听到“力”这个词时 他们会想到什么
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    一半的人说这和《星球大战》 有关
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    很好
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    在你觉得我Instagram上一半的粉丝都很聪明之前
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    我不得不说 大多数人根本没有投票
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    所以我想象大家可能是这个状态
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    力指的是什么
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    好的 那些聪明的人说
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    *力 是 质量 加速度 **
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    这是牛顿第二运动定律
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    这个人提出了这个定律
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    这就是为什么我们用牛顿这个单位来测量力
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    当你思考它的时候
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    想象一下牛顿
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    所以我们用kg 作为质量单位
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    加速度 以m/s²为单位
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    力以n(牛顿)来做单位
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    为了更好地理解这个公式 它就像1牛顿
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    推动一千克的质量
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    使质量的加速度是1m/s²
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    这里有一个锁扣
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    如果我把全身重量都压在上面
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    像这样
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    问题是 现在这个锁扣的力是多少
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    如果我们回头看这个公式
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    我们可以说 m 就是我的质量
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    乘以加速度
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    加速度是多少 我挂在树上 没有运动 没有加速度
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    或者有一个加速度
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    你们可能见过这个实验
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    有一个轻的物体和一个重的物体
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    问题是 如果我同时放开它们
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    哪个会先着地
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    让我们试一试
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    所以是的 它们同时下落到地面
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    因为重力就是这样 它让物体下落
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    以同样的加速度 9.8m/s²
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    所以当我挂在锁链上的时候
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    地心引力把我往下拉
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    但是为了让我不向下移动
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    一定有一个相反的力
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    把我拉上来
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    这里我有一个弹簧
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    当重力将岩石向下拉时
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    弹簧将岩石向上拉
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    这个锁扣实际上就像一个非常非常硬的弹簧
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    它把我拉上来
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    当我挂在锁扣上时
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    锁扣的分子会趋于分散
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    原本分子聚集的力量会产生类似拉的作用
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    这种在低拉力下的扩张你是看不到的
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    但是大的力就可以
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    结果是这个锁扣举起了我的体重
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    以同样的9.8m/s²的加速度
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    也就是大约600N
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    是啊 六百个这样的东西
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    才能拉住我这样的瘦子
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    好了 我们继续
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    这个主锁显示它能承受26kn的重量
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    KN等于一千牛顿
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    所以这意味着它能承载40个我
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    我希望我有一台克隆机器
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    这样我就可以向你们展示这个
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    然后想象一下我能制作多少视频
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    如果你想见我们
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    创建更多像这样的视频
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    点击点赞和关注按钮 它确实有帮助
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    我保证
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    我会把从你们那里得到的每一分钱都花在买克隆机器上
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    好吧 你可以用一个锁扣挂40个我
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    这很厉害
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    虽然有些事情你必须知道
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    首先 这些负荷参数是针对新装备的
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    磨损不包括在这个评级之内
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    这有多糟糕
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    我问了我在油管HowNOTtoHighline频道的朋友Ryan
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    因为他有破坏东西的爱好
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    根据他的测试
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    大多数金属都很耐用
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    而软性材料的东西
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    完全不同
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    [Ryan] BD的 22KN 扁带
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    什么
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    MBS是多少 22kn吗
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    是的 一个性能为22kn的扁带
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    在6kn左右就断了
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    接下来是另一个例子
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    [Ryan] 这是另一个状态很好的扁带
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    没拉扯过
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    [Ryan] 对 没拉扯过
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    我会把我的狗拴在上面
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    我可不会把一条大狗拴在上面
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    让我们看看你能用这个牵住多大的狗
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    哦 一个吉娃娃吗?
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    是的 所以如果你是那种喜欢省钱的人
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    用着很旧的且磨损的扁带
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    祝你好运
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    24kn
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    这并没有延伸太多
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    哦 猜猜猜
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    你猜怎么着?
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    [Ryan] 4kn
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    搞什么鬼 伙计
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    4kn 那这个扁带能承受多少
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    这很简单 只要用4000除以9.8
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    如果你想简单一点 除10代替
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    你得到400公斤
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    这听起来很多
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    好吧
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    所有这些都是我一直在讲的从力到千克的换算
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    都是基于重量是静止的这个事实
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    一旦物体开始下落 一切都会改变
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    你们刚才看到的是DMM的一段视频
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    他们扔下了80公斤的重物
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    破坏了一个全新的Dyneema扁带
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    我的目的不是吓唬你
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    恰恰相反
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    我想让大家意识到 攀岩装备并不是魔法
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    如果你使用错误 它可能会失效
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    事实上
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    你知道岩友在攀爬失败时
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    喜欢说的这个笑话吗?
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    今天的引力有点大
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    事实证明这是真的
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    重力确实每个月都在变化
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    所以
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    如果你是那种喜欢抱怨今天湿度
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    或温度不好的人
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    现在你有权利抱怨今天是糟糕的重力日
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    好了 让我们看看当物体开始下落时会发生什么
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    这是一个10米长度的下落
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    让我们看看这样的下落会给攀登者带来多大的力
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    它的公式和之前的差不多
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    除了需要乘以这个
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    攀爬者下落的距离
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    然后除以攀爬者减速的距离
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    你有没有注意到
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    攀爬者落下时的冲击力相对比较软
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    所以想象一下在高速公路上开车
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    通过轻轻地踩下刹车去停车
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    没有问题对吧
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    现在想象你没有开那么快
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    你在一个城市里 你开得很慢
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    但是你撞上了一座桥
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    感觉不太好 对吧?
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    这是我想让你们记住的第一件事
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    对攀登者的冲击
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    永远是攀登者下落的距离除以下落面距离
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    让我们计算一下
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    下落的距离大约是4个快挂
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    而下降的距离大约是2个半快挂
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    我们得到大约860牛顿
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    或者如果我们用这个标准的80公斤的攀爬者来代替
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    大约是1.3kn
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    这并不多
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    尽管这个公式有一个小问题
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    因为它总是会给你一个值 比实际值略低
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    但是展示更精确地计算
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    这意味着你们中的大多数人可能会离开这个视频
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    但我们不需要这样做
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    因为我们可以依靠现实生活中的实验数据
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    谁为我们提供这些数据
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    大家好 我是Ryan Jenks
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    广告已经足够了
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    在这个视频中
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    他们放了一个设备来测量攀爬者所受的力
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    然后做了一系列的冲坠
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    为了科学
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    1.87kn的力
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    所以在我看来
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    大部分的冲坠都是一个很好的保护案例
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    低于2kn
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    现在我们来看看这两个极端的例子
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    左边的攀登者在挂片上方5米
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    所以会有10米长的冲坠
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    加上绳索的延展性
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    保护者可能有一米的余量
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    然后在快挂之间可能还有一米的余量
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    所以总的来说 我们将看到12米的坠落
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    而右边的攀爬距离挂片只有一米
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    假设保护员非常害怕
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    他要硬生生地接住攀爬者 并没什么缓冲
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    我们看到的是两米高的坠落
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    所以从12米高的地方摔下来
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    还是从2米高的地方摔下来
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    你觉得哪个对攀岩者来说比较软
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    让我们看一下 我们已经知道了会掉下来多少
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    但现在我们需要找出两种情况下的减速距离
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    这主要取决于两个因素
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    首先是保护者的位移
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    一个非常非常大的冲坠
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    保护员大概会飞两米左右
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    在小的冲坠时
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    让我们假设 对于初学者来说有非常常见的错误
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    保护员只是收紧绳子和反应迟钝
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    第二个因素是绳子的伸展性
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    绳子制造商声称
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    如果你把80公斤的质量放在一根动力绳子上
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    像这样静止不动
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    绳子会伸长10%
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    当你先锋状态下冲坠 动态拉伸将会
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    高达30%
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    嗯 高达30%对我们来说不是很有帮助
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    我们需要知道的是绳子
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    从2到4千牛顿的拉力时的变化
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    再一次 我给Ryan发了消息
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    所以我要拉一根动态绳子 看看它拉伸了多少
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    一开始 我们以为会很简单
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    去公园就行
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    用不同的力拉伸绳子
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    测量绳子的伸长
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    好吧 有时候简单是困难的
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    然后你把绳子拉到一定的力 然后把它留在那里
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    力开始落在绳子上
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    绳子就这么断了
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    虽然这很有趣 但对我们来说并不致命
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    他需要做的唯一一件事
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    就是以他所希望的力尽可能快地拉绳子
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    然后测量拉伸程度
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    天啊 那是七米标志
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    6.9米
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    这是4kn情况下动力绳的伸展长度
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    但还有另一个有趣的因素
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    一旦你给绳子施加大的力
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    绳子需要一段时间才能恢复到原来的长度
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    这就是所谓的绳索休息
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    看这些变化真的很酷
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    看到龟龟慢慢被拉回来了吗?
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    超级有趣
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    也许我现在比你更感兴趣
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    他在公园里拉了四个小时的绳子
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    结果是在2到4kn的力作用下
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    绳子拉伸到大约20%
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    很好 我们把它用到计算中
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    在一个大的下落过程中 我们总共有27米的绳子
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    所以这将是5.4米的拉伸
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    在一个小的下落过程中 我们有5米长的绳子
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    那就是1米的拉伸
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    然而 我们的保护员却惊慌失措 奋力挣扎
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    所以他会自己留半米 给攀登者留下半米
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    对于攀岩者来说 长距离的冲坠
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    比小的冲坠要软2.5倍
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    我喜欢有趣的事实 这是另一个
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    想象一下你没有完攀
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    但是那天的湿度 温度 甚至重力都很好
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    你仍然可以责怪月亮
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    [旁白]可以忽略不计 但确实
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    当月亮正对着你时 你的体重会减少一百万分之一
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    所以 如果你想在月亮正对着你的时候完成线路
  • 15:44 - 15:45
    那加油
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    我记得当时我在攀爬一条35米长的路线
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    这是我第一次成功地把所有的动作连接起来
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    到达顶部锚点时
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    当我把绳子拉上来准备放入绳子的时候
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    我的保护员看不清楚我
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    所以他就给了我很大的绳子余量
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    最重要的是 倒数那把挂片在很下面的位置
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    所以当我把绳子往上拉的时候 我失去了平衡 摔了下去
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    墙在我面前飞舞
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    我在想为什么我还在下落 嗯 这很不寻常
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    然后我停下来 抬头看了看
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    我上方大概有五六把快挂
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    大概有十五米的坠落
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    但是下落的过程非常柔软
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    就像坐电梯一样
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    这是这个视频的另一个要点
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    如果攀爬者在很高的位置
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    他有很多绳子来承受坠落
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    只要他不掉到什么东西上
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    无论你如何保护 摔下去的时候会很轻
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    然而 如果高度不那么高
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    他没有那么多的绳子来吸收下落
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    那么一个好的动态缓冲保护是非常重要的
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    你可以问任何一个轻度攀岩者
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    有多少次他们的脚踝因为硬着陆而受伤
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    好了 让我们换个话题
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    我们来谈谈摩擦
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    因为摩擦力越大 对攀登者来说 摔得越重
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    这有一个非常极端的例子
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    你们可以看到这里快挂成Z字形
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    所以当我下落时 会有很大的摩擦力
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    哇 为了科学
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    所以摩擦力很大 靠近攀登者的绳子正常伸展
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    但是保护者附近的绳子
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    不会拉伸太多
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    这就像有是更短的绳子 同时有更重的保护员
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    让护具承受的力只有2.5kn
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    许多力像钟摆一样撞在墙上
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    我们就是这样扭断脚踝的
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    所以合理的增多快挂
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    不仅可以帮助你进快挂和避免这种情况
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    同时也减少了攀爬者承受的冲击力
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    好 我们回到DMM弄断扁带的测试
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    Dyneema扁带是静态的 根本不会拉伸
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    我希望你们现在已经明白这种突然的停止
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    可以产生巨大的力
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    如果没有明白 请别人扇你一巴掌
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    你需要理解的基本就是在脸上的这个停顿
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    所以让我们做一个非常大胆的
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    可能是一个非常不准确的猜测
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    这个扁带会大约延伸到5厘米
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    所以如果我们放下80千克的质量
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    扁带长度120厘米
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    吸收距离只有5厘米
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    我们看到的是19kn
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    如果这都不能把扁带弄断 那肯定会把你弄断
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    如果你还在看
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    这可能意味着你至少应该有点书呆子气
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    这是给你的甜点
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    没有引力 物体不会相互吸引
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    只有空间和时间
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    你觉得自己好像被推入了地下
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    不是因为重力
  • 19:34 - 19:39
    而是因为你脑袋上时间比你脚上的时间变化得更快
  • 19:39 - 19:42
    所以如果你想看到更多类似的内容
  • 19:42 - 19:45
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Title:
Falling physics that Every Climber Needs to know
Description:

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Video Language:
English
Team:
Hard Is Easy
Project:
Belay Masterclass
Duration:
20:00

Chinese, Simplified subtitles

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