1.12.2014

Jos raaka kananmuna pudotetaan 20 kerroksisesta rakennuksesta ja se osuu alla olevan ihmisen päähän, voiko tähän kuolla?

Nimimerkki Ilkka kysyy

Yliopistonlehtori Jouko Nieminen, Tampereen teknillinen yliopisto, fysiikan laitokselta vastaa:

Oletetaan, että talon kerroskorkeus on 2,5 metriä, jolloin pudotuskorkeus on 50 metriä. Jos ilmanvastusta ei oteta huomioon, kanamunan loppunopeus on 31,3 metriä sekunnissa eli noin 113 kilometriä tunnissa.

Edellä mainitussa laskelmassa on oletettu, että kananmunan massa on 50 grammaa, jolloin se saa pudotessaan liike-energiaa 24,5 joulea. Jos kananmuna särkyessään pysähtyy noin yhden senttimetrin matkalla, tämä tarkoittaa, että kananmuna kohdistaa alustaansa noin 2 450 newtonin verran impulssivoimaa. Tämähän vastaa kappaletta, jonka paino on noin 250 kiloa. Todennäköisesti voima on hetkellisesti selvästi tätä suurempi munankuoren särkyessä, mutta iskun terävyyteen vaikuttaa oleellisesti myös, kuinka suurelle pinta-alalle voima jakautuu, ja kananmunan poikkipinta-ala on varsin pieni.

Energiamäärää voi verrata vasaraniskun sisältämään energiaan. Jos vasara on massaltaan noin 0,5 kiloa, ja se heilautetaan rennossa kaaressa yläasennosta vaakatasoon noin sekunnissa, on lyöntiin sisältyvä energiamäärä noin 5,0-10,0 joulea, eli jonkin verran alle kananmunan saaman liike-energian. Vasara ei kuitenkaan ole iskussa energiaa vastaanottava osapuoli eli se ei hajoa eikä leviä kuten kananmuna. Sen osumapinta-ala on myös pienempi. Siksi arvelisin, että vasaranisku on vielä vaarallisempi kuin 50 metrin korkeudelta putoava kananmuna.

Näillä laskelmilla on vaikea sanoa kovin tarkasti ja täysin varmasti, miten tuhoisa putoava kananmuna sitten olisi - murtaisiko se kallon kuten vasaranisku voisi tehdä?  Ehdottomasti vaarallinen tuolta korkeudelta putoava kananmuna joka tapauksessa on. Vaikka ilmanvastus hieman vie putoamiselta energiaa ja jarruttaa kananmunaa, se ei kananmunanmuotoisen ja -kokoisen esineen tapauksessa nopeuden suuruusluokkaa muuta.

Viimeksi muokattu 26.3.2015

Tietysti.fi on Suomen Akatemian sivusto, joka kertoo yleistajuisesti Akatemian rahoittamasta tutkimuksesta sekä tieteestä ja tutkimuksesta yleensä. Sivuille kootaan muun muassa tutkijahaastatteluita, tieteen yleisötapahtumia, tiedeuutisia ja tutkimuksesta kertovia taustajuttuja.

Seuraa meitä:

Ota yhteyttä

Suomen Akatemian viestintä
terhi.loukiainen@aka.fi

Lisätietoja Suomen Akatemiasta www.aka.fi