물 표면에 떨어지면 골절이 발생하는데 이 원리에 대하여 궁금합니다.
빠지 수상레저에서 공중으로 뜨는 플라잉보트를 타다가 그대로 뒤집혀서 물 표면을 마주본 채 물로 떨어졌습니다.
양 손등으로 몸을 막으면서 떨어졌는데, 손등 뼈가 완전히 부러져서 금속판고정술까지 받게 되었습니다.
그당시에 물 표면이 굉장히 딱딱하게 느껴지더라고요
원리가 궁금합니다.
물 표면에 떨어질 때 골절이 발생하는 원리는 물이 고체처럼 작용하여 높은 충격력이 작용하기 때문입니다.
1. 표면장력: 물의 표면에는 분자가 서로 긴밀하게 결합된 상태로 존재하여 일종의 밀도 있는 막을 형성하게 됩니다. 이렇게 형성된 막은 공기-물 경계에서의 표면장력이라고 불리며, 이로 인해 물 표면에 떨어지는 물체에 높은 저항력을 가해 충격이 증가합니다.
2. 유체 역학: 유체의 속도와 항력 및 점성이 충돌 시의 충격력에 영향을 줍니다. 높은 높이에서 떨어지면 그 물체의 속도가 올라가고, 비행 상태에서 물까지 다가가는 동안 점점 가속도가 증가합니다. 이 과정에서 물이 극심한 저항을 발휘해 충격을 배가시키게 됩니다.
3. 충돌 각도와 자세: 사람이 떨어질 때 자세와 각도에 따라 받는 충격력이 달라집니다. 발이나 무릎 같은 부분이 먼저 물에 닿으면 골절 위험이 줄어들지만, 평평한 모습으로 떨어진다면 전체적으로 물의 충격력을 받게 되어 골절이나 다른 부상의 가능성이 높아집니다.
4. 떨어지는 높이: 물 표면에 떨어질 때 높이가 높을수록 착지 시 속도가 증가하여 충격력도 커집니다. 그렇기 때문에 골절 및 부상의 위험이 높아지게 됩니다. 종합적으로, 물 표면에 떨어질 때 골절이 발생하는 원리는 물의 표면장력, 유체 역학, 충돌 각도 및 자세, 높이 등 여러 요인의 복합적 작용에 기인하는 것으로 생각됩니다.
