坠落系数和冲击力

坠落系数和冲击力是攀岩坠落物理学中的两个重要概念。要理解攀岩坠落，重要的是要记住物理学的一条基本定律：当物体坠落时，它会储存能量。

冲击力

在坠落停止过程中，冲击力能量会被绳子的伸长、保护者的位移（下方放绳的保护人员）、攀岩者的身体（上方攀岩者）等吸收作用，能量会以力的形式传递到保护链中，这就是冲击力。

我们通常要关注传递给登山者、保护者和锚点的冲击力。

冲击力与能量吸收的所有重要因素有关，例如绳索的延伸、保护者位移、攀岩者的身体、绳索在装置中滑动等。

试验表明，作用于人体的冲击力不能大于12kN，否则会对人体造成损伤。

理论上的坠落系数（冲坠系数）

坠落系数通常用于表示冲坠的严重程度。

坠落系数是坠落高度与有效绳索长度的比值。

有效绳索长度指实际参与到吸收冲击力过程中的绳索长度，而非整个绳索长度。

理论上在攀爬过程中，坠落系数的值可以介于0和2之间，数值越大表示冲坠越严重。在动力绳认证中，将坠落系数1.77定为最严重冲坠。

在攀爬过程中，坠落的严重程度并不单单取决于坠落的高度，还取决于有效绳索的长度，因为绳子越长，它能吸收的能量就越多。

在下面两种示例情况下，坠落的高度是一样的，吸收的能量相同，但示例2系统的冲坠系数过大，冲坠的严重程度会增加。

示例1冲坠系数为0.4，示例2冲坠系数为2，因此示例1中，虽然看起来高度很高，实际冲坠系数很小，因此整个系统很安全可靠。

实际中的冲坠系数

理论坠落系数未考虑绳索与岩石之间的摩擦力以及绳索与主锁快挂等配件的摩擦力。这种摩擦力阻止绳子在整个长度上延伸。因此，只有绳子的一部分（下图实线部分的绳索）会吸收下落的能量：这被称为有效绳索长度。因此，更应该关注实际中的坠落系数。很明显，如果攀岩者没有采取必要的措施减少绳索拖拽，实际的坠落系数可能会迅速增加。在这种情况下，坠落对登山者来说冲坠会更严重。

不同绳索吸收冲坠的能力

动力绳和静力绳均需要具有吸收冲坠的能力，但是要求不同。在认证标准中，静力绳要求冲坠系数为1的情况承受超过5次冲坠，动力绳要求冲坠系数为1.77的情况承受超过5次冲坠。

冲坠系数增加，受到的冲击力会成指数级增加。因此，能承受冲坠系数1.77的动力绳吸收冲击力的能力要远远强于能承受冲坠系数1的静力绳吸收冲击力的能力，远远高于2倍。

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