¿Puedes ‘engañar’ los efectos dañinos de la aceleración y la desaceleración con suspensión en líquido o gel?

Aunque no estoy seguro de que realmente sea posible en un sentido práctico, la respuesta a su pregunta es sí, esto hipotéticamente podría ofrecer cierta protección en el caso de niveles de aceleración / desaceleración peligrosamente altos.

Una vez más, no digo que esto realmente se pueda hacer en el mundo real, sino simplemente como un experimento mental: si tuvieras un barco realmente grande y lo llenaras tanto como puedas con un gel o algo otro material adecuado, y especialmente si también sentó al astronauta en la parte trasera de la aeronave (suponiendo que la nariz toque el suelo primero), entonces sí (hipotéticamente) podría ayudar mucho.

La razón es que la fuerza experimentada por el astronauta en desaceleración se reduciría considerablemente. Momentos antes del impacto, el astronauta viajará a una velocidad v , tendrá una masa corporal de m , y un impulso lineal resultante p = v * m . Unos momentos después (después del accidente), el barco y el astronauta estarán en reposo, en tierra. Al menos temporalmente, el momento lineal de los astronautas ahora es cero (la conservación del momento dice que su momento no puede haber desaparecido; pero en este caso se habrá disipado en un millón de direcciones diferentes en forma de energía de fricción / calor, el impulso impartido a la moléculas de cualquier tierra u otro material que se haya deformado al aterrizar, etc., básicamente no es importante aquí).

Entonces, tenemos un impulso definitivo p antes del choque, y cero después. Gel o no gel, cinturón de seguridad o no, en este sentido no hace absolutamente ninguna diferencia: no hay “trampa” para salir del cambio drástico en el impulso (a menos que de alguna manera siguieras moviéndote, ¡pero entonces no te habrías estrellado! ) – y un cambio en el impulso es causado por una fuerza que actúa sobre el cuerpo. Entonces, ¿cómo es que el gel puede ayudar? Para el caso, ¿cómo ayuda ese cinturón de seguridad? ¿O esas grandes redes inflables de seguridad que los bomberos ponen cuando las personas tienen que saltar de los edificios?

Es por impulso . Si bien el cambio en el impulso siempre será el mismo, la fuerza que lo causa no lo hace. Esto se debe a que el impulso J es igual a:

[matemáticas] F_ {promedio} * (t_2 – t_1) = F_ {promedio} * \ Delta t [/ matemáticas]

que también es igual a [math] \ Delta p [/ math], el cambio en el momento.

Dado que [math] \ Delta p = F_ {avg} * \ Delta t [/ math] y ya que [math] \ Delta p [/ math] es una constante, esto significa que como [math] \ Delta t [/ math] se hace más grande, [math] F_ {avg} [/ math] se vuelve más pequeño. En otras palabras, cuanto más tiempo le tome al astronauta perder su impulso (es decir, su velocidad), menos fuerza experimentará. Nuevamente, este es el principio detrás de cosas tan mundanas como saltar en un trampolín o caer de espaldas sobre un colchón en lugar de un piso de concreto: más tiempo para desacelerar = menos fuerza, lo que equivale a menos daño / lesión.

Con respecto a la respuesta de Peter, no creo que esto sea cierto:

“Si el gel se usara para amortiguar la desaceleración, no sería muy efectivo ya que el astronauta estaría atado en un asiento y no hay forma de que la amortiguación adicional surta efecto”.

No importa si el astronauta está atado a un asiento, ya que seguramente el avión se derrumbará cuando se estrelle contra el suelo, y el astronauta viajará hacia adelante sin importar qué. El gel luego lo ralentizaría como imaginaba el OP. A menos que estemos discutiendo algún tipo de avión que toque el suelo y no se doble ni una pulgada, sino que simplemente se detenga instantáneamente, en cuyo caso estoy de acuerdo con usted en que el gel sería inútil, pero tampoco he visto ningún avión. que se estrelló de tal manera!

WRT esta cita:

“Si el astronauta se suspende en un gel denso como una forma de evitar que se mueva, la sangre aún se acumularía y no se mitigarían otros efectos”.

Estoy de acuerdo en que eso sucedería si el gel fuera tan denso que realmente mantuviera al astronauta estacionario, pero eso frustraría todo el propósito de tratar de usar algo lo suficientemente suave o flexible como para amortiguar el aterrizaje, y tampoco creo que eso sea lo que el OP tenía en mente (pero corrígeme si me equivoco).

Por último, esto: “Si el traje de presión se llenara con gel, disminuiría temporalmente la velocidad de aceleración, y eso podría hacer algo (también conocido como metros más bajos por segundo por segundo por segundo)”

Por extraño que parezca, creo que ese es el único escenario en el que realmente no ayudaría en absoluto; piénselo: si el gel estuviera solo dentro del traje espacial, ¿cuánta ayuda podría pagar? En lugar de frenar al astronauta durante la loca desaceleración de un aterrizaje forzoso, amortiguándolo y aliviando la fuerza que experimenta mientras viaja a través del … fuselaje, ¿supongo? – en cambio, se precipitaría hacia adelante al 100% de velocidad, y luego tal vez cuando golpeara con toda la fuerza en el suelo, o los restos o lo que sea, el gel del traje ofrecería aproximadamente un milisegundo de amortiguación antes de que el astronauta se convirtiera en gelatina – Pero creo que sería un pequeño consuelo en comparación con los otros scernarios.

Salud,
-RE

Si ejecutaste una suspensión de agua diamagnética, podrías mantener la fuerza contra las fuerzas de aceleración, con una fuerza de diamagnetismo igual a varios millones de G, solo tendrías que tener un imán superconductor muy poderoso para sostenerte.

Tenemos fuerza artificial en forma de H2O en nuestros cuerpos que repele el magnetismo que se llama diamagnetismo. Incluso si comenzaras a girar en una centrífuga redonda, y la gravedad te obligaba hacia el exterior, si ese exterior tuviera un poderoso campo magnético de varios Tesla, podrías levantarte y funcionar normalmente, a través de miles de Gs. Entonces sí. Engaña la aceleración, o el espacio doblado, o la gravedad todo lo que quieras. Simplemente no use reloj ni nada a base de hierro.

Es posible hasta cierto punto: los trajes de vuelo que usan los pilotos de combate aprietan sus cuerpos hidráulicamente para compensar g. Simplemente alcanza rápidamente las limitaciones por el hecho de que el cuerpo no tiene una densidad uniforme. En particular, los pulmones necesitan estar llenos de aire, que es muy ligero. (Hay sistemas de respiración líquida que se han probado en animales, pero incluso si son lo suficientemente refinados para las personas, el líquido actual es mucho más pesado de lo que se desea, lo que da el problema opuesto).

Si el gel se usara para amortiguar la desaceleración, no sería muy efectivo ya que el astronauta estaría atado en un asiento y no hay forma de que surta efecto una amortiguación adicional.

Si el astronauta se suspende en un gel denso como una forma de evitar que se mueva, la sangre aún se acumularía y no se mitigarían otros efectos.

Si el traje de presión se llenara con gel, disminuiría temporalmente la velocidad de aceleración, y eso podría hacer algo (también conocido como metros más bajos por segundo por segundo por segundo).

No, la aceleración es imbloqueable. Si te caes mucho, terminarás siendo más plano que un panqueque. Un líquido o gel solo asegurará que usted sea un panqueque muy uniforme.