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.
ยอดมนุษย์บางคนสามารถวิ่งได้เร็วกว่าลม นักบินในยานอพอลโล 10 มีความเร็ว สูงกว่าใคร คือประมาณ 25,000 ไมล์ต่อชั่วโมง ขณะที่กระสวยกลับเข้าสู่ ชั้นบรรยากาศโลกในปี 1969 เราคงประหยัดเวลาได้มาก ถ้าเราเคลื่อนที่ได้เร็วขนาดนั้น แล้วปัญหามันคืออะไรล่ะ? อากาศนั้นไม่ได้ว่างเปล่า สสารเช่นออกซิเจน และไนโตรเจน แม้กระทั่งละอองฝุ่นอันนับไม่ถ้วน ประกอบกันเป็นอากาศรอบๆ ตัวเรา เมื่อเราเคลื่อนที่ผ่านสิ่งเหล่านี้ในอากาศ ตัวเราถูเข้ากับพวกมัน และเกิดแรงเสียดทานมหาศาล ซึ่งกลายเป็นความร้อน เหมือนเช่นที่เราถูมือด้วยกันเพื่อให้มืออุ่น หรือ เอากิ่งไม้สองชิ้นมาถูกันให้เกิดไฟ ยิ่งของสองสิ่งถูกันเร็วมากเท่าไหร่ ความร้อนยิ่งเกิดขึ้นมากตามไปด้วย ดังนั้น ถ้าเราวิ่งด้วยความเร็ว 25,000 ไมล์ต่อชั่วโมง ความร้อนจากแรงเสียดทานจะเผาใบหน้าเราจนหลุด ถึงแม้เราจะหาทางทนความร้อนได้ ฝุ่นและทรายในอากาศ ก็คงบาดเรา เป็นรอยแผลเล็กๆ นับล้าน ทั้งหมดนี้จะเกิดขึ้นพร้อมๆ กัน เคยเห็นกันชนหน้า หรือตะแกรงหน้ารถบรรทุกไหมล่ะ? คุณคิดว่าเหล่านกและแมลงจะทำอะไร กับลูกตาในขณะที่คุณลืมตา หรือกับผิวของคุณ โอเค คุณจะสวมหน้ากาก เพื่อป้องกันหน้าเสียโฉม แล้วเหล่าผู้คนในตึกต่างๆ ที่อยู่ระหว่างคุณกับจุดหมายของคุณล่ะ? เราใช้เวลาประมาณ 1 ใน 5 ของวินาที เพื่อตอบสนองต่อสิ่งที่เรามองเห็น เมื่อเรามองเห็นว่าอะไรอยู่ข้างหน้า และจะตอบสนอง เวลา x ความเร็ว = ระยะทาง = 1/5 วินาที x 25,000 ไมล์ต่อชั่วโมง = 1.4 ไมล์ เราคงเลยมันไปแล้ว หรือวิ่งทะลุมันไปกว่าไมล์แล้ว เราคงฆ่าตัวตาย โดยการวิ่งชนกำแพงใกล้ๆ ด้วยความเร็วยิ่งยวด หรือไม่ก็ แย่กว่านั้น ถ้าเราหนังเหนียวคงกระพัน ตัวเราก็จะเป็นดั่งจรวดมิสไซล์ ที่ทำลายทุกสิ่งที่ขวางทาง ดังนั้น การเดินทางไกล ที่ความเร็ว 25,000 ไมล์ต่อชั่วโมง จะทำให้เราไหม้เกรียม เต็มไปด้วยแมลง และไม่มีเวลาทันให้เราตอบสนองต่อสิ่งกีดขวาง แล้วถ้าเดินทางระยะสั้นๆ ไปยังที่ที่เรามองเห็น และไม่มีอะไรขวางทางล่ะ? เอาล่ะ สมมุติว่ากระสุนปืน กำลังจะพุ่งเข้าหาหญิงสาวสวยผู้ตกที่นั่งลำบาก แล้วยอดมนุษย์ของเราก็โฉบเข้ามาด้วยความเร็วยิ่งยวด ฉวยเธอ แล้วอุ้มเธอไปยังที่ปลอดภัย ฟังดูโรแมนติกมากเลย แต่ในความเป็นจริง หญิงสาวคนนั้นคงจะได้รับ บาดเจ็บจากยอดมนุษย์ ยิ่งกว่าจากกระสุนปืนเสียอีก ถ้าเขาเคลื่อนเธอด้วยความเร็วยิ่งยวด กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันข้อแรก ว่าด้วยเรื่องความเฉื่อย ซึ่งก็คือความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลง ในสถานะของการเคลื่อนไหว ดังนั้น วัตถุจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ หรือหยุดนิ่ง จนกว่าจะมีบางอย่างมาเปลี่ยนมัน ความเร่ง คืออัตราที่ความเร็วเปลี่ยนไปตามเวลา เมื่อหญิงสาวอยู่นิ่งกับที่ ความเร็ว = 0 ไมล์ต่อชั่วโมง เริ่มเร่งความเร็วสู่ความเร็วยิ่งยวดภายในไม่กี่วินาที ความเร็วเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว สู่ 25,000 ไมล์ต่อชั่วโมง สมองของเธอจะถูกบดขยี้เข้ากับด้านข้างของกระโหลกศีรษะ และเมื่อเธอหยุดอย่างกะทันหัน ความเร็วลดลงอย่างรวดเร็วสู่ 0 ไมล์ต่อชั่วโมง สมองของเธอบดขยี้เข้ากับอีกด้านของกระโหลก ทำให้สมองของเธอแหลกเหลว สมองเปราะบางจนทนรับการเคลื่อนไหวแบบกะทันหันไม่ไหว ส่วนอื่นๆ ของร่างกายเธอก็เช่นกัน จำไว้ว่า ความเร็วไม่ได้ก่อให้เกิดการบาดเจ็บ เพราะเหล่านักบินอวกาศล้วนรอดชีวิตจากยานอพอลโล 10 ความเร่งต่างหาก หรือการหยุดอย่างกะทันหัน ที่ทำใหอวัยวะภายในของเรา บดเข้ากับด้านหน้าของร่างกาย เช่นเดียวกับเวลาเราถลาไปด้านหน้าของรถบัส เมื่อคนขับเหยียบเบรคกะทันหันนั่นเอง สิ่งที่ยอดมนุษย์ทำกับหญิงสาว ในทางคณิตศาสตร์นั้น เปรียบได้เหมือนเอาเธอไปชน กับกระสวยอวกาศที่ความเร็วสูงสุด เธอคงตายในทันที ณ จุดกระทบ เขาจะต้องไปขอขมาต่อครอบครัวของเธอ พร้อมเงินชดเชยก้อนใหญ่ อ้อ แถมอาจต้องติดคุกอีกด้วย เหล่าแพทย์ยังต้องทำประกันความรับผิดต่อบุคคลภายนอก เผื่อไว้ในกรณีที่เขาทำคนไข้เจ็บโดยไม่ตั้งใจ ฉันสงสัยเหลือเกินว่า ค่าประกันสำหรับยอดมนุษย์จะแพงสักแค่ไหน ทีนี้ บทเรียนฟิสิกส์ เกี่ยวกับพลังเหนือมนุษย์แบบไหน ที่คุณอยากเรียนรู้อีก? ย่อ ขยาย หรือแปลงร่างได้ มีความเร็วยิ่งยวด บินได้ มีพละกำลังมหาศาล เป็นอมตะ และ ล่องหนได้