Some superheros can move faster than the wind. The men in Apollo 10 reached a record-breaking speed of around 25,000 miles per hour when the shuttle re-entered the Earth's atmosphere in 1969. Wouldn't we save a lot of time to be able to move that fast? But what's the catch? Air is not empty. Elements like oxygen and nitrogen, even countless dust particles, make up the air around us. When we move past these things in the air, we're rubbing against them and creating a lot of friction, which results in heat. Just like rubbing your hands together warms them up or rubbing two sticks together makes fire, the faster objects rub together, the more heat is generated. So, if we're running at 25,000 miles per hour, the heat from friction would burn our faces off. Even if we somehow withstood the heat, the sand and dirt in the air would still scrape us up with millions of tiny cuts all happening at the same time. Ever seen the front bumper or grill of a truck? What do you think all the birds and bugs would do to your open eyes or exposed skin? Okay, so you'll wear a mask to avoid destroying your face. But what about people in buildings between you and your destination? It takes us approximately one-fifth of a second to react to what we see. By the time we see what is ahead of us and react to it - time times velocity equals distance equals one-fifth of a second times 25,000 miles per hour equals 1.4 miles - we would have gone past it or through it by over a mile. We're either going to kill ourselves by crashing into the nearest wall at super speed or, worse, if we're indestructible, we've essentially turned our bodies into missiles that destroy everything in our path. So, long distance travel at 25,000 miles per hour would leave us burning up, covered in bugs, and leaves no time to react. What about short bursts to a location we can see with no obstacles in between? Okay, let's say a bullet is about to hit a beautiful damsel in distress. So, our hero swoops in at super speed, grabs her, and carries her to safety. That sounds very romantic, but, in reality, that girl will probably suffer more damage from the hero than the bullet if he moved her at super speed. Newton's First Law of Motion deals with inertia, which is the resistance to a change in its state of motion. So, an object will continue moving or staying at the same place unless something changes it. Acceleration is the rate the velocity changes over time. When the girl at rest, velocity equals zero miles per hour, begins accelerating to reach the speed within seconds, velocity increases rapidly to 25,000 miles per hour, her brain would crash into the side of her skull. And, when she stops suddenly, velocity decreases rapidly back to zero miles per hour, her brain would crash into the other side of her skull, turning her brain into mush. The brain is too fragile to handle the sudden movement. So is every part of her body, for that matter. Remember, it's not the speed that causes the damage because the astronauts survived Apollo 10, it's the acceleration or sudden stop that causes our internal organs to crash into the front of our bodies the way we move forward in a bus when the driver slams on the brakes. What the hero did to the girl is mathematically the same as running her over with a space shuttle at maximum speed. She probably died instantly at the point of impact. He's going to owe this poor girl's family an apology and a big fat compensation check. Oh, and possibly face jail time. Doctors have to carry liability insurance just in case they make a mistake and hurt their patients. I wonder how much superhero insurance policy would cost. Now, which superpower physics lesson will you explore next? Shifting body size and content, super speed, flight, super strength, immortality, and invisibility.
כמה גיבורי על יכולים לנוע מהר יותר מהרוח. האנשים באפולו 10 הגיעו למהירות שוברת שיאים של בעך 39,000 'קילומטר בשעה כשהחללית חזרה לאטמטספירה של כדור הארץ ב 1969. לא היינו חוסכים הרבה זמן אם היינו מסוגלים לנוע כל כך מהר? אבל מה הקאטץ'? האויר לא ריק. יסודות כמו חמצן וחנקן, אפילו חלקיקי אבק רבים מספור, יוצרים את האויר סביבנו. כשאנחנו עוברים ליד הדברים האלה באויר, אנחנו משתפשפים בהם ויוצרים הרבה חיכוך, שיוצר חום. בדיוק כמו שלשפשף את הידים אחת בשניה מחמם אותן או שיפשוף שני מקלות יחד יוצר אש, כמה שעצמים משתפשפים אחד בשני מהר יותר, נוצר יותר חום. אז, אם היינו רצים במהירות של 39,000 קילומטר בשעה, החום מהחיכוך ישרוף את פנינו. אפילו אם איכשהו הינו עומדים בחום, החול והלכלוך באויר ישרטו אתכם עם מליוני חתכים קטנים הכל קןרה באותו הזמן. אי פעם ראיתם פגוש קידמי או גריל של משאית? מה אתם חושבים שכל הציפורים והחרקים יעשו לעיניים הפתוחות שלכם או לעור החשוף? אוקיי, אז אתם חובשים מסכה כדי להמנע מלהשמיד את הפנים. אבל מה עם האנשים בבניינים בינכם ליעד שלכם? זה לוקח בערך חמישית שניה כדי להגיב למה שאנחנו רואים. עד שנראה מה לפנינו ונגיב לו - זמן X מהירות = מרחק = 1/5 שניה X 39,000 קילומטר בשעה = 2.2 קלומטר - נעבור אותו או דרכו בשני קילומטר. או שנהרוג את עצמנו על ידי התרסקות לקיר הקרוב במהירות על או, יותר גרוע, אם אנחנו בלתי פגיעים, בעצם הפכנו את גופנו לטילים שמשמידים כל דבר בדרכנו. אז, תנועה למרחקים ב 39,000 קילומטר בשעה תשאיר אותנו בוערים, מכוסים חרקים, ולא משאירה זמן תגובה. מה עם פרצים קצרים למיקום שאנחנו יכולים לראות בלי מכשולים בינינו? אוקיי, בואו נגיד שכדור עומד לפגוע בעלמה במצוקה. אז, הגיבור שלנו נכנס במהירות על, תופס אותה, ונושא אותה למקום מבטחים. זה נשמע מאוד רומנטי, אבל, במציאות, הבחורה הזו כנראה תסבול יותר נזק מהגיבור מאשר מהכדור אם הוא נע לעברה במהירות על. חוק התנועה הראשון של ניוטון נוגע לאינרציה, שזו ההתנגדות לשינוי במצב של תנועה. אז, אובייקט ימשיך לנוע או ישאר באותו מקום אלא אם משהו ישנה את זה. תאוצה היא הקצב בה המהירות משתנה במשך הזמן. כשהבחורה במנוחה, מהירות = 0 קמ"ש, מתחילה להאיץ כדי להגיע למהירות בתוך שניות, המהירות גדלה מהר ל 39,000 קמ"ש, המוח שלה היה מתרסק לתוך הצד של הגולגלות. וכשהיא היתה עוצרת פתאום, המהירות היתה פוחתת חזרה ל 0 קמ"ש, המוח שלה היה מתרסק לצד השני של הגולגולת, והופך את המוח שלה לעיסה. המוח עדין מדי להתמודד עם תנועות פתאומיות. כך גם כל חלק אחר בגוף שלה לצורך העניין. זכרו, זה לא המהירות שגורמת לנזק מפני שאסטרונאוטים שרדו את אפולו 10, זו התאוצה או עצירה פתאומית שגורמת לאברים הפנימיים להתרסק לקדמת הגוף שלנו בדרך בה אנחנו זזים באוטובוס כשהנהג לוחץ בחוזקה על הבלמים. מה שהגיבור עשה לבחורה זהה מתמטית ללדרוס אותה עם מעבורת חלל במהירות מקסימלית. היא כנראה מתה מייד בנקודת הפגיעה. הוא יצטרך להתנצל למשפחת הנערה המסכנה ולתת צ'ק פיצוי שמן. אוה, וכנראה להידון לכלא. רופאים צריכים לעשות ביטוח אחריות אישית רק למקרה שהם עושים טעות ופוגעים בפציינט שלהם. אני תוהה כמה פרמיית הביטוח של גיבור על תעלה. עכשיו, איזה שיעור על כוחות על תרצו לחקור עכשיו? שינוי גודל גוף ומשקל, מהירות על, תעופה, כוח על, חיי נצח, ו בלתי נראות.