Stadsmensen: Heeft u zich wel eens zorgen gemaakt dat u elk moment dood kunt worden geslagen door een cent die van het dak van een wolkenkrabber in de buurt wordt gegooid?
U kunt gerust zijn – althans wat dat betreft. Het is erg moeilijk om van een stuiver een dodelijk wapen te maken, en als je hem over de barricades van het Empire State Building gooit, lukt dat niet. Zelfs van die hoogte is een stuiver te klein en plat, en door te veel lucht gedempt, om een torpedo te worden.
In plaats daarvan zou hij op de grond dwarrelen, als een blad. Als hij je toch zou raken, zou het voelen alsof je een tik tegen je voorhoofd krijgt – “maar niet eens zo hard”, zegt Louis Bloomfield, natuurkundige aan de universiteit van Virginia. En hij kan het weten. Hij gebruikte onlangs windtunnels en heliumballonnen om de val van stuivers van wolkenkrabbers na te bootsen. Toen experimentele centen hem troffen, deed dat geen pijn. “
Mensen gaan er ten onrechte van uit dat een vallende cent, onderhevig aan de zwaartekracht, gedurende zijn hele val zal versnellen en halsbrekende snelheden zal bereiken tegen de tijd dat hij de grond bereikt. Dit zou inderdaad gebeuren als New York City geëvacueerd zou zijn – dat wil zeggen als alle lucht zou worden verwijderd en de stuiver van het Empire State Building in het luchtledige zou worden gegooid – maar zoals de zaken er nu voor staan, worden vallende stuivers afgeremd door botsingen met luchtmoleculen. De luchtweerstand, ook wel “luchtweerstand” genoemd, werkt de neerwaartse beweging van het kwartje tegen en werkt zo de zwaartekracht tegen.
Hoe sneller het kwartje valt, des te groter wordt de luchtweerstand, en bij een bepaalde maximumsnelheid van het kwartje wordt de luchtweerstand gelijk aan en tegengesteld aan de neerwaartse zwaartekracht. Nu de twee krachten in evenwicht zijn, versnelt het kwartje niet langer. In plaats daarvan valt hij met een constante snelheid, de eindsnelheid, helemaal naar de grond.
Pennies zijn plat, dus ze ondervinden veel luchtweerstand, en ze zijn licht, dus er is niet veel luchtweerstand nodig om hun gewicht tegen te gaan. Dus als ze van een wolkenkrabber af worden geslingerd, bereiken pennies hun eindsnelheid al na een afdaling van 15 meter. Daarna dwarrelen ze met een snelheid van 40 km/uur naar de grond, aldus Bloomfield.
Als er geen lucht was, zou een vallende stuiver tegen de tijd dat hij de grond (of je hoofd) zou bereiken, tot een snelheid van 335 km/uur versnellen. Bij die snelheid zou hij je schedel kunnen beschadigen, maar hij zou er niet doorheen boren.
“Een stuiver is eigenlijk een klein niets,” zei Bloomfield. “Het is geen erg compact object. Het boort zich niet erg goed in je.”
Maar trek die beschermende hoofddeksel nog maar niet uit. Vallende balpennen zijn het echte gevaar. Als iemand zo’n pen nonchalant van de top van het Empire State Building gooit, kan hij dodelijk zijn. Afhankelijk van hun ontwerp, zullen pennen ofwel ronddraaien en fladderen, of naar beneden schieten als een pijl. In het laatste geval, “zou het wel eens met 200 km/u naar beneden kunnen komen,” zei Bloomfield. “Wanneer het neerkomt, zal het een klein gebied raken met een groot momentum. Het zal de stoep beschadigen. Het kan in een houten plank slaan. Je zou niet willen dat het je hoofd raakt.”
- Slimme antwoorden voor gekke hypothetische vragen
- Hoe maak je de cent weer 1 cent waard
- Hoe overleef je een vrije val van een lift