¿Qué tan rápido debe ir Flash para correr sobre el agua?

Supongo que te estás refiriendo al episodio S01E05 de la serie The Flash: Plastique , donde Barry le pregunta a Ramon y Wells qué tan rápido debería correr en el agua. A lo que Wells responde: “Aproximadamente 650 millas por hora”.

[matemáticas] 650 mi / h = 1046 km / h [/ matemáticas]

Déjame mostrarte cómo se trata de una sobreestimación salvaje de la velocidad requerida para correr en el agua.

Primero tratemos de descubrir límites triviales en la velocidad de cualquier humano que quiera correr en el agua.

  1. Es fácil establecer un límite superior: la velocidad de escape de la tierra ([matemáticas] 8 km / seg = 28800 km / h [/ matemáticas]) es ciertamente suficiente para caminar sobre el agua. En realidad, es suficiente “caminar en el aire”.
  2. Podemos mejorar este límite corriendo sobre el agua con la velocidad del sonido en el agua. Si alguien corre a la velocidad del sonido en el agua ([matemáticas] 1500 m / seg = 5400 km / h [/ matemáticas]) entonces el agua no reaccionará (es decir, se comportará como un sólido). Este es ciertamente un límite superior.
  3. Por supuesto, podemos obtener un mejor límite que esto, desearía poder presumir de llevar a cabo los cálculos matemáticos, pero solo citaría las fuentes de donde tomé la idea general.

La fuerza que genera al correr sobre el agua es sobre:

[matemáticas] F = CdAv ^ 2 [/ matemáticas]

[matemática] C [/ matemática] es un coeficiente que depende de la forma del pie (típicamente ~ 1/3), [matemática] d [/ matemática] es la densidad del agua, [matemática] A [/ matemática] es el área de su pie, y [matemáticas] v [/ matemáticas] es tu velocidad. Esta fuerza debe ser igual al peso del humano para mantenerlo por encima de la superficie del agua.

[matemáticas] W = CdAv ^ 2 [/ matemáticas]

Al calcular estos números para un humano típico, solo necesita ir [matemáticas] 8.5 m / s [/ matemáticas] (en comparación con el registro de Usain Bolt de ~ [matemáticas] 10 m / s [/ matemáticas]).

Pero entonces, está el problema de la energía. Usain Bolt puede correr lo suficientemente rápido en un terreno plano, pero necesitaría gastar más energía para correr sobre el agua (similar a cómo correr en arena suelta es más agotador que correr en la carretera). Los atletas entrenados pueden alcanzar una potencia de salida de [matemáticas] 0.5kW [/ matemáticas] y un humano promedio está más cerca de [matemáticas] 0.2kW [/ matemáticas]. Según las fuentes, cualquier persona que funcione con agua necesita [matemática] 12kW [/ matemática] de potencia de salida promedio.

Parece que la potencia de salida podría ser el limitador real. Supongamos que Usain Bolt puede correr 10 m / s con una potencia de salida de ~ [matemática] 500 W [/ matemática] (probablemente una estimación baja) y la resistencia principal es el arrastre atmosférico. Las escalas de arrastre con velocidad al cuadrado, y la potencia se escala con fuerza multiplicada por la velocidad, por lo que la potencia en respuesta a una fuerza de arrastre se escala con velocidad al cubo. Para correr sobre el agua, deberías poder correr 3 veces más rápido que Usain Bolt en tierra firme, o aproximadamente [matemáticas] 30 m / s [/ matemáticas]. Teniendo en cuenta otros factores, como que el agua se mueve fuera del camino de su pie. Además, deben evitarse las ondas que quedan después de quitar el pie.

Suponga que necesita el doble de velocidad que equivale a [matemática] 60 m / s [/ matemática].

[matemáticas] 60 m / s = 216 km / h = 134 mi / h [/ matemáticas]

Necesitamos aproximadamente [matemáticas] 134 mi / h [/ matemáticas] para correr sobre el agua en comparación con la estimación de [matemáticas] 650 mi / h [/ matemáticas] dada por Wells en The Flash.

Notas al pie:

  1. Respuesta 01/96
  2. http://www.tau.ac.il/~kantor/QUI…

Esta pregunta me recuerda a otro episodio de Mythbusters: el episodio “Square Wheels”.

(Porque Dave Consiglio se refirió a un episodio de Mythbusters en su respuesta).

El dúo Mythbusters estaba probando esta pregunta:

¿Una rueda cuadrada que gira lo suficientemente rápido (en realidad, cuatro de ellos, en un automóvil), toca el suelo con la frecuencia suficiente para emular un viaje suave?

(O al menos esa es mi redacción de la pregunta).

Pensé que era el episodio más HILARIO que había visto en mi vida, y me reí sin parar durante toda la prueba.

Pero realmente se tomaban en serio la prueba de la pregunta.

Aquí hay una breve vista previa (0:20) de la prueba (menos cualquier spoiler):

Recuerdo ese episodio específico de Flash cuando corría sobre el agua y me preguntaba si era posible, sin importar su velocidad.

Entonces, con respecto a la pregunta correcta, mi presentimiento es que dado que tendría que ejercer fuerza hacia abajo para tratar de contrarrestar la fuerza gravitacional, el área de su pie (una a la vez) sería demasiado pequeña para evitar que se hunda inmediatamente.

Sin embargo, si usaba aletas de buceo o algo para extender el área de cada pie (algo como el Jesus Lizard al que Dave se refirió), entonces creo que Flash podría hacerlo incluso a una velocidad relativamente baja (para él, de todos modos) , mucho más bajo que las 650 millas por hora que Wells indicó en el episodio.

Si tiene que correr sobre el agua, debe correr mucho más rápido que Usain bolt. La velocidad máxima de Bolt es 10.4 m / seg.

Para correr sobre el agua, debes cerrar tres veces más rápido = 30 m / seg.

Necesitaría generar una potencia mecánica de 12kW para eso. Los atletas pueden manejar hasta medio kW. La gente normal lucha por generar incluso 200W.

En los cómics, se ha demostrado que Barry Allen corre más rápido que la luz.

En el programa de televisión, su velocidad es un poco mayor que Mach 2 (eso significa el doble de la velocidad del sonido)

= 2469 kph

Sí, puede correr fácilmente sobre el agua.

Fuente de la imagen: Google Images

Más rápido de lo que tarda el agua en separarse bajo sus pies. Esa es toda la explicación que siempre necesité.

Es el flash. Las hazañas que puede hacer son imposibles. Quiero decir que puede correr por los lados de los edificios, y eso seguro no es posible, no importa cuán rápido pueda correr. Sin embargo, no le impide hacerlo.

Editar: De acuerdo, tal como lo veo, correr sobre una superficie que cambia constantemente bajo sus pies lo ralentizaría, así como lo cansaría hasta el punto de que tendría problemas para mantenerlo, al igual que la arena para una persona normal .

Así que tendría que ir al menos lo suficientemente rápido como para que un cuerpo que cayera al agua reaccionara como golpear al concreto, digamos 120 mph para comenzar. Pero solo porque el resultado sea similar a golpear el concreto no significa que correr sobre el agua se sentirá tan firme porque es un contacto constante y repetido que en realidad no sería hidrodinámico. Sus zapatos son esencialmente objetos contundentes, y una hélice no lo haría con martillos en lugar de cuchillas, después de todo. Por lo tanto, tendría que moverse considerablemente más rápido, de lo contrario, la tensión superficial que lo mantiene levantado lo ralentizaría y se hundiría.

Lo rápido que sería requeriría algo de experimentación para determinar, diría. Experimentación que no tiene aplicaciones en el mundo real, que yo sepa. Es por eso que digo “Más rápido de lo que se necesita para separar el agua debajo de sus pies”.

No estoy completamente seguro de que sea posible mantener el movimiento sobre el agua con solo dos pies moviéndose en movimiento con zapatos de calle.

Imagina tomar un motor de barco y apuntalar un barco. Ahora imagine tratar de hacer que ese motor proporcione elevación para evitar que se hunda y avance. Será un escenario extremadamente inestable. El mayor problema es que el motor querrá girar frente a la hélice como un helicóptero sin rotor de cola.

Me estoy imaginando una máquina que se mueve sobre el agua y lo único que toca el agua son dos “pies”. Y los problemas son bastante grandes.

Un gran problema es que no tienes mucho contra qué luchar, y el otro es que un pie es extremadamente poco aerodinámico. Alguien logró “caminar” sobre el agua, pero lo hicieron colocando una línea de madera contrachapada en el agua para darles más superficie para empujar.

Ahora, si permite otras superficies de control dentro y sobre el agua, es posible que el poder humano mantenga a flote una pequeña máquina y avance. Y solo necesitan moverse a 5 mph más o menos.

¿Pero nada más que 2 pies? Eso es bastante extremo. Esto es solo un invitado, pero diría que tus pies tendrían que moverse como si estuvieras corriendo en el vecindario de 50 a 100 mph.

Entonces leí las respuestas anteriores y pensé para mí mismo … ¿qué es una situación análoga con un ser humano? Esquí acuático. He visto a gente practicar esquí acuático sin esquís, solo usando sus pies para mantener la flotabilidad. Si la lancha rápida está haciendo, digamos, 30 mph náuticas, entonces tal vez a esa velocidad el flash podría correr en el agua. Aquí hay muchas suposiciones, pero he visto gente haciendo hidroaviones detrás de una lancha rápida en espectáculos acuáticos, así que es un buen lugar para comenzar.