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.
Unii supereroi pot să se miște mai repede decât vântul. Oamenii de pe Apollo 10 au atins un record de viteză de aproximativ 40.000 km pe oră când naveta a reintrat în atmosfera Pământului în 1969. Nu am economisi o grămadă de timp dacă am reuși să ne mișcăm atât de repede? Dar care-i șmecheria? Aerul nu e gol. Elemente precum oxigenul și nitrogenul, chiar și nenumărate particule de praf, compun aerul din jurul nostru. Când trecem pe lângă aceste lucruri prin aer, ne frecăm de ele și producem fricțiune, ce rezultă în căldură. Exact ca atunci când îți încălzești mâinile dacă le freci una de alta, sau când obții foc frecând două bețe unul de celălalt, cu cât mai repede se freacă un obiect de altul, cu atât mai multă căldură este generată. Deci, dacă am alerga cu 40.000 km pe oră, căldura rezultată prin frecare ne-ar arde fața. Chiar dacă am rezista cumva căldurii, praful și mizeria din aer tot ne-ar zgâria cu milioane de mici tăieturi, toate în același timp. Ați văzut vreodată bara de protecție din față sau grila radiator a unui camion? Ce crezi că le-ar face toate păsările sau gâzele ochilor tăi deschiși sau pielii expuse? În regulă, așadar o să porți o mască ca să nu-ți distrugi fața. Dar cum rămâne cu oamenii din clădirile aflate între tine și destinația ta? Ne ia cam o cincime de secundă ca să recaționăm la ceea ce vedem. Pe când vedem ce se află în fața noastră și reacționăm la asta - timpul înmulțit cu viteza egal distanța egal o cincime de secundă ori 40.000 km pe oră egal 2.2 km - am și trecut deja de acest lucru sau prin el cu mai mult de 1.6 km. Urmează fie să ne venim singuri de hac izbindu-ne de cel mai apropiat perete cu o viteză extremă sau, mai rău, dacă suntem indestructibili, ne-am transformat corpul în proiectile care distrug totul în calea lor. Deci, călătorind pe distanțe lungi cu 40.000 km pe oră ne-am transforma în torțe vii, acoperiți de insecte, fără timp să mai reacționăm. Dar scurtele sprinturi spre o locație pe care o putem vedea și până la care nu sunt obstacole? În regulă, să spunem că un glonț e pe punctul de a lovi o frumoasă domniță aflată la ananghie. Eroul nostru se năpustește cu o super viteză, o „înșfacă”, și o duce unde e în siguranță. Sună foarte romantic, dar, în realitate, fata aceea va fi, probabil, mai rănită de erou decât de glonț dacă eroul ar purta-o cu super viteză. Prima Lege a Mișcării a lui Newton implică inerția, care reprezintă rezistența la schimbare în mișcare. Un obiect va continua să se miște sau să stea în același loc dacă nu intervine ceva. Accelerația este rata cu care viteza se schimbă în timp. Când fata care nu se află în mișcare, viteza este egală cu zero km pe oră, începe să accelereze ca să atingă viteza în câteva secunde, viteza crește rapid la 40.000 km pe oră, creierul ei se va izbi de o parte a craniului. Iar când se oprește brusc, viteza descrește rapid până la zero km pe oră, iar creierul ei se va lovi cu putere de cealaltă parte a craniului, făcându-i creierul terci. Creierul e prea fragil ca să facă față mișcării bruște. La fel ca orice altă parte a corpului ei. Ține minte, nu viteza e cea care face rău, deoarece astronauții au supraviețuit în cazul lui Apollo 10, e accelerația sau oprirea bruscă cea care face ca organele interne să se izbească de partea din față a corpului nostru la modul în care ne mișcăm înainte într-un autobuz când șoferul apasă brusc frâna. Ceea ce i-a făcut eroul fetei e, din punct de vedere matematic, la fel cu a da peste ea cu o navetă spațială la viteză maximă. Probabil că a murit instantaneu la impact. Eroul le va datora scuze familiei bietei fete și un cec gras drept compensație. Oh, și e posibil să meargă și la închisoare. Medicii trebuie să aibă asigurare de răspundere civilă în caz că fac o greșeală și le cauzează prejudicii pacienților. Mă întreb cât ar costa polița de asigurare a unui supererou. Care lecție de fizică despre superputeri ai vrea să o explorezi acum? Abilitatea de a-ți schimba forma, super viteza, zborul, superforța, imortalitatea și invizibilitatea.