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.
일부 영웅들은 바람보다 빨리 움직일 수 있죠. 아폴로 10호 우주비행사들은 시속 25000 마일의 신기록을 달성했죠. 1969년, 셔틀이 지구상공에 다시 진입했을 때요. 우리는 시간을 많이 절약할수 있지 않을까요? 우리가 이렇게 빨리 움직일 수 있다면요. 하지만 함정이 뭘까요? 공기는 비어있지 않습니다. 산소나 수소와 같은 원소와, 셀수 없이 많은 먼지입자들이 우리 주변의 공기를 구성하고 있죠. 후, 후 하, 우리가 움직여서 공기중의 물질들을 지나갈 때, 그것들에 대고 문지르는 데, 그건 마찰을 일으키고, 그건 열을 발생시키는 결과를 낳죠. 마치 당신의 손을 따뜻하게 하기위해 비비거나, 아니면 나뭇가지를 서로 비벼서 불을 피우는것 처럼요. 물체를 더 빠르게 비빌수록, 더 많은 열이 발생하게 됩니다. 후, 후, 하, 하, 그래서, 만약 시속 2만 5천마일로 우리가 달리면, 마찰열에 의해 얼굴을 태울겁니다. 우리가 마찰열을 견뎌낼수 있다고 가정하더라도 공기중의 티끌이나 먼지가 여전히 얼굴을 긁어 스치며 찰과상을 낼거에요. 작은 수많은 절개로 모든일이 한순간에 벌어지면서요. 트럭의 앞 범퍼나 그릴을 본적이 있나요? 모든 새들과 벌레들이 당신의 열린 눈과 노출된 피부에 부딪힌다면 어떤 생각을 하시겠어요? 좋아요, 마스크를 착용해서 얼굴이 망가지는걸 피할거에요. 하지만 여러분과 여러분의 목적지 사이의 빌딩에 있는 사람들은 어떻게 하죠? 우리가 본것에 반응하는 데에는 약 0.2 초 정도가 걸립니다. 우리가 우리 앞에 무엇이 있는지 보고 그것에 반응 할 때까지 시간 곱하기 속도는 거리와 같고 0.2 초 와 같고 시간당 25,000 마일을 곱하면 1.4마일이 되죠. --우리들은 그것을 지나쳤거나 1마일 이상 통과했을 것 입니다. 우리는 우리들 스스로를 엄청난 속도로 가장 가까운 벽에 부딪혀서 스스로를 죽이거나 심하면, 우리가 파괴되지 않는 다면, 우리는 결국 우리의 행로에 있는 모든 것을 파괴하는 미사일로 우리의 몸을 바꾸게 합니다. 그래서, 시속 25,000 마일의 긴 여행은 우리를 태워버릴 것이고, 벌레들로 덮혀, 반응할 시간의 여지를 주지 않죠. 사이에 장애물없이 우리들이 볼 수있는 장소로의 극도로 짧은 이동은 어떨까요? 그래요, 총알 하나가 절망에 빠져있는 아름다운 소녀를 관통하기 직전이라고 생각해봅시다. 그래서, 우리의 영웅이 엄청난 초속으로 내려와 그녀를 잡아채고, 그녀를 안전한 곳으로 옮김니다. 아주 로맨틱하게 들리지만, 현실에선, 그녀는 어쩌면 더 고통스러워 할 것입니다. 총알을 맞은 것보다 그 영웅에게서의 피해로 말이죠. 만일 그가 그녀를 초속으로 옮겼다면요. 뉴턴의 운동 제 1 법칙은 관성을 다룬것인데, 관성은 그 동력상태의 변화에 저항하는 것입니다. 그래서, 한 물체는 계속해서 움직이거나 같은 자리에 머물것입니다. 무엇인가가 한 물체를 바꾸려 하지 않는 한에는요. 가속도는 거듭되는 시간에 변하는 속도율입니다. 그 소녀가 휴식할 때, 속도는 시속 0 마일과 같고, 몇 초 내에 속도는 가속을 시작하며, 속도는 시속 25,000 마일로 급격하게 증가하며, 그녀의 뇌는 그녀의 두개골에 부딪힐 것입니다. 그리고, 그녀가 갑자기 멈출 때, 속도는 시속 0 마일로 다시 급격히 감소하고, 그녀의 뇌는 두개골의 다른 면에 부딪히고, 그녀의 뇌는 곤죽이됩니다. 뇌는 너무 허약해 갑작스런 움직임에 대처할수 없습니다. 또한 그녀 몸의 모든 부분또한 그렇죠. Apollo 10 에서 생존한 우주인으로부터 알수 있듯이 손상을 야기하는 것은 속도가 아니고, 야기하는 것은 급가속, 또는, 급정지입니다. 체내의 장기들이 쏠리며 서로 충돌하기 때문입니다. 마치 버스 운전 기사가 브레이크를 밟았을때 우리가 버스에서 앞으로 쏠리는것과 같이말이죠. 영웅이 그 소녀에게 한것은 수학적으로 본다면 우주선을 타고 최고 속도로 그녀의 몸을 치이는 것과 같죠. 그녀는 아마 그 충격의 순간에 즉각 죽을겁니다. 그 영웅은 그 불쌍한 소녀의 가족에게 사과와 엄청난 보상금 수표를 지불해야하는 빚을 질겁니다. 아, 게다가 수감생활에 직면할 가능성도 있어요. 의사들은 배상책임보험을 들어야 합니다. 그들이 실수를 하거나 환자를 다치게 할 경우에 대비해서요. 슈퍼히어로 보험은 얼마나 비쌀지 궁금하네요. 자, 여러분은 다음에 탐험하실 때 어떤 초능력 물리 수업을 하시렵니까? 신체의 크기와 몸의 구성물을 변환하기, 초속! 비행능력! 굉장한 힘! 불멸! 그리고 투명인간되기.