¿Qué tan rápido tendría que viajar un cuerpo humano para equiparar la misma fuerza que una bomba nuclear en el momento del impacto?

OK, algunas aclaraciones:

  1. Las armas nucleares tienen una amplia gama de rendimientos, desde tácticos (piense en “explotar parte de una ciudad”) hasta realmente enormes (piense en “explotar varios condados”).
  2. La gente también tiene una amplia gama de masas.

Entonces, hagamos nuestra vida más fácil:

Como puede ver en mi nueva imagen favorita, una gran arma nuclear moderna tiene un rendimiento de 15 megatones de TNT, que es de alrededor de 63 billones de julios (6.27E16).

Y esta imagen:

(que es una prueba de que las mujeres no son las únicas que enfrentan expectativas de imagen corporal poco realistas) sugiere que el hombre promedio pesa 180 libras (alrededor de 82 kg).

Entonces, ¿qué tan rápido “Mr. ¿Promedio “allá arriba tiene que correr para igualar un arma nuclear?

Bueno, hay una ecuación para la energía cinética relativista (que tendremos que usar porque tendrá que correr cerca de la velocidad de la luz):

[matemáticas] E_k \ approx mc ^ 2 \ left (1 + \ frac {1} {2} v ^ 2 / c ^ 2 \ right) – mc ^ 2 [/ math]

v = 0.129 c

Eso es muy rápido (¡alrededor de 86 millones de millas por hora, o aproximadamente de la Tierra al Sol en poco más de una hora!)

Sin embargo, aquí hay un problema importante: el Sr. Average no puede viajar tan rápido. No me refiero a que no pueda correr tan rápido, eso es obvio. Pero no puede viajar tan rápido sin importar su medio de transporte. La resistencia del aire desgarrará al Sr. Promedio en pedazos mucho antes de que alcance esta velocidad. De hecho, incluso si el Sr. Promedio viniera desde el espacio a esta velocidad, hay una buena probabilidad de que no llegue al suelo. Él sería volado en polvo al impacto con la atmósfera.

Además, esa eliminación reduciría significativamente la cantidad de daño hecho por el Sr. Promedio. Al dispersar la energía en una gran cantidad de aire (en lugar de un punto en el suelo), hay una gran probabilidad (trágicamente) de que nadie muera a causa del sprint récord del Sr. Promedio.

Oh, hay un estallido muy fuerte y un enorme destello de luz, y es posible que las personas directamente debajo de la explosión se incendien. Para poner esto en perspectiva, tenemos entre 15 y 30 veces más energía total que el meteoro de Chelyabinsk: Wikipedia. Ese objeto rompió ventanas y activó alarmas de automóviles, pero no mató a nadie. Si el Sr. Promedio bajara sobre una gran ciudad, probablemente habría un pequeño número de muertes. Sin embargo, si él corría por la pradera en alguna parte, podría haber un círculo de cultivos en forma de hombre con músculos del brazo sorprendentemente bien definidos para un tipo tan mediocre.

Hay una amplia gama de rendimientos para las armas nucleares, de 10 kilotones a 1 megatón (~ 42 – 4,200 billones de julios) proporciona un buen límite para lo que comúnmente pensamos que son las bombas nucleares [1]. Esto abarcará desde hombre gordo y niño hasta una H-Bomb decente.

Un hombre (200 lb ~ 91 kg) tendría que viajar en el rango de 0.3 a 10% de la velocidad de la luz (2 a 70 millones de millas por hora, de 9000 a 30 millones de metros por segundo) * para tener la energía cinética igual al rendimiento de una bomba nuclear [2]. En realidad, puede salirse con la suya viajando un poco más lento si el impacto puede crear condiciones favorables para la fusión, pero determinar eso requeriría algunas simulaciones y experimentos extensivos.

* Un objeto en órbita geoestacionaria tiene una velocidad de aproximadamente 7 mil millas por hora

Notas a pie de página

[1] Rendimiento de armas nucleares – Wikipedia

[2] Relativistic Kinetic Energy – Boundless Open Textbook

Bueno, depende de la bomba.

Davy Crockett es el arma nuclear más pequeña desarrollada por los Estados Unidos; fue hecho para caber en la parte trasera de un Jeep y pesa alrededor de 23 kilogramos. Según Wikipedia, The Davy Crockett tiene un rendimiento explosivo de .042 Tera Joules, o 42 mil millones de Joules. En comparación, 1 Joule es equivalente a ser volado por una abeja.

La fórmula para la energía cinética de cualquier objeto en movimiento es Ke = .5mv ^ 2. Para un ser humano (usemos Usain Bolt a 94 kilogramos) para generar esta cantidad de energía cinética, necesitaría correr a 29,892 metros por segundo. Le tomaría alrededor de 3.5 milisegundos ejecutar los 100 y 22 minutos para viajar alrededor de la circunferencia de la Tierra.

Sin embargo, la bomba nuclear más grande jamás probada es Tsar Bomba, con un rendimiento explosivo de 210,000 Tera Joules. Para alcanzar esta cantidad de energía cinética, Usain Bolt debería correr a un sorprendente 66 millones de metros por segundo, o aproximadamente el 22% de la velocidad de la luz.

Esto es realmente difícil de responder, principalmente porque las bombas nucleares vienen en diferentes tamaños. E incluso la equiparación de nukes con el rendimiento de x-weight de TNT es problemático por varias razones. [1]

Pero, por diversión, vamos con una bomba nuclear B83 – Wikipedia. Que tiene un rendimiento explosivo de alrededor de 5.0 petajoules. (5.0 x 10 ^ 15 m ^ 2 kg s ^ -2)

Un corredor especialmente grande de 100 kg de peso tendría que llegar a aproximadamente 25.200.000 km / h en el momento del impacto, con toda la energía que se transfiere al medio ambiente.

Notas a pie de página

[1] Rendimiento de armas nucleares – Wikipedia