¿Cuál es el impacto de dejar caer una bola de metal que pesa 15 toneladas desde 15 km de altura sobre la superficie? ¿Dañará una ciudad entera?

Asumiendo acero, la pelota tendría un diámetro de 5 pies y (suponiendo que todavía comenzara) golpearía el suelo a 1100 MPH. El cráter tendría unos 40 metros de diámetro. entonces … tal vez 0 bajas si golpea un campo sin nadie cerca, y muchas más si golpea un edificio grande. De cualquier manera, es pequeño para un meteorito. Como tarda 58 segundos en caer, si estuvieras directamente debajo de él, podrías correr y probablemente sobrevivir. La energía potencial gravitacional antes de caer sería 2.21 GJ, que es ~ media tonelada de TNT.

Ver:

velocidad terminal – Wolfram | Alpha

Tamaño del proyectil del diámetro del cráter

Una bola de 15 toneladas tiene aproximadamente 1 metro de diámetro; cabe en su sala de estar. Si lo deja caer hacia abajo, dañará un área de 1 metro cuadrado. Si la pelota se mueve horizontalmente, lo que no sería si la dejaras caer desde 15 km, podrías hacer que la pelota saque un par de casas o puede ser un bloque de apartamentos o dos, antes de descansar o desintegrarse, dependiendo de qué tipo de estructuras que eran y de qué estaba hecha la pelota.

Como referencia, se han encontrado meteoritos de 15 toneladas (meteorito de Willamette) pero viajan mucho más rápido que la velocidad que adquieren al caer en la atmósfera, tienen la velocidad de escape de la Tierra (o incluso del sistema solar): 11 km / s frente a <1 km / s (un factor de 100 veces más energía). En su mayoría se queman en la atmósfera, por lo que el meteorito Willamette habría sido mucho más grande antes del impacto.

No sería un gran problema para una ciudad en su conjunto, pero no querrás estar debajo de ella.

Depende de dónde lo dejes caer … y de qué esté hecho.

Otros han descrito muy bien qué tan rápido viajaría, cuánta energía cinética entregaría, daños causados, etc. Y lo cuantificó bastante rigurosamente también. Así que divirtámonos con otras variables.

¡A los fanáticos de xkcd les podría gustar esto!

Todos suponen que la masa tiene que ser una esfera uniforme. ¡Oh no, no, no! Vamos a tener una forma más divertida: ¿qué pasaría si la masa tuviera una forma de aguja gigante?

Espero que un punto afilado pueda penetrar más en la corteza terrestre que una esfera (nuevamente suponiendo que cae y aterriza primero). Entonces, si bien el daño se extendería en un área más estrecha, deberíamos esperar diferentes tipos de efectos. Por ejemplo, el agua del subsuelo profundo podría ser llevada a la fuerza a la superficie. Esto podría ser un gran problema en cualquier área de aguas termales.

¿Quieres ir más allá? Tampoco hay ninguna razón por la cual la masa deba distribuirse uniformemente, podríamos tener una punta más densa hecha de algo mucho más duro, respaldada por el resto de la masa hecha de plomo / osmio, etc. ¿Qué tal una punta de uranio empobrecido (buscando más como un misil ahora) o mientras estamos en los reinos de la fantasía, ¿qué tal una punta de diamante sólida?

Sospecho que un misil con punta de diamante de 15 toneladas que cae desde 15 km puede causar mucho más daño que una esfera de 15 toneladas, pero depende en gran medida de dónde lo dejes caer. En un campo petrolero, ¿penetrará lo suficientemente profundo como para llegar al depósito de petróleo? En un volcán, ¿podría comenzar una erupción? ¿Cerca de la falla de San Andreas?

¿En una reserva de arsenal nuclear? Sospecho que el material nuclear de una sola ojiva detonaría bajo ese tipo de compresión. Y el techo definitivamente no mantendrá nuestro misil fuera. El término masa crítica es realmente engañoso, es la densidad crítica la que determina si una masa de material fisible explotará (cada ojiva ya tiene la masa crítica requerida, pero no solo explota espontáneamente sin mucha presión). Entonces eso abre algunas posibilidades allí mismo.

Ahora me tienes pensando. ¿Qué pasa si todo estaba hecho de uranio-235 o plutonio-239? Sospecho que si tiene la forma correcta (y posiblemente recubierto para mantenerlo unido hasta que golpee), entonces podría destruir más una manzana de la ciudad. Más como un continente. ¡15 toneladas son MUCHO material fisionable, cientos de veces la masa crítica!

¿A alguien le importa resolver eso?

Buena pregunta por cierto!

Buena pregunta. La energía es mgh. Bueno, en realidad es menos porque estás empezando a debilitar el campo muy ligeramente, pero eso servirá. (vea abajo). En unidades SI 907 kg * 9.8 m / s2 * 15000 m = 133 Giga Joules sin tener en cuenta las pérdidas por fricción. Eso ni siquiera es una tonelada de TNT equivalente. Las armas atómicas tienen kilotones y megatones. Una tormenta también lleva megatones. Por el contrario, un asteroide no comienza desde el reposo, ya tiene una velocidad relativa muy alta al acercarse.

Tomar g como aproximadamente 9.8 está justificado porque es un error común pensar que falta la gravedad.

Debes estar alejado de la luna unos 400,000 km antes de que la gravedad de la Tierra sea pequeña, pero aun así debe ser suficiente para mantener la luna en órbita.

Hay un punto en el espacio entre la tierra y la luna donde las fuerzas se equilibran. Este es el terreno elevado, donde puedes estacionar materiales. Un pequeño empujón los enviará cuesta abajo, ya sea a la luna o la tierra, sin necesidad de otra inversión de energía. El truco es volarlos a la tierra como un transbordador, no como esa bomba de metal tuya.

Puede enviarlos a la órbita lunar en la otra dirección, pero el aterrizaje suave necesitará algún tipo de motor de cohete o una pista muy larga con frenado magnético para que pueda recuperar la energía.

El problema con un terreno elevado como ese es la ventaja militar, por lo que debe haber tratados y ser tratados como bases antárticas, o como la propia luna.

¿Dañaría una ciudad entera? No. La energía cinética de la pelota sería mucha, pero no ese tipo de escala. Un avión de línea, por ejemplo, sube a ese tipo de altura y pesa más de 15 toneladas. Si el avión se estrellara directamente hacia abajo, incluso con los motores apagándolo, no destruiría más que una determinada zona de choque. Y eso incluye el fuego del combustible y tal.

Una bola de metal, mucho más pequeña, solo tiene el potencial gravitacional, cae solo con la gravedad. La pelota probablemente tenga poco más de 1 metro de diámetro. Golpearía el suelo a cientos de kilómetros por hora, tal vez más de 1000 km / h. Una estimación rápida de mi lado que ingenuamente ignoró la resistencia al cuadrado en V desde el aire y pasó por Ug en la parte superior, igual a Ek en la parte inferior dio alrededor de 2000 km / h.

De todos modos, rápido, pero no loco rápido. Creará un pequeño cráter de unos pocos metros de diámetro, dependiendo de dónde aterrice. Una buena cantidad de energía podría incluso llegar a deformar el metal.

No hay nubes de hongo, me temo.

Ya hay respuestas bastante precisas a esta pregunta. Además, existen simuladores bastante realistas de los impactos de asteroides como este Calculadora de impacto
Algunos detalles pueden depender de las características geológicas del terreno y de la densidad de la infraestructura (edificios). En conclusión, es más bien un problema académico, deberíamos preocuparnos más por los potenciales impactadores de la Tierra.

Un ruido sordo bastante interesante, pero dada una velocidad relativa de cero y de solo 15,000 m, no hay láminas de metal blanco caliente volando en todas las direcciones, me temo. Trozos más grandes se caen de los aviones.

Gracias por el A2A. Como otros han notado, no mucho, dependiendo de lo que golpeó. Una casa tendría un agujero en el techo. Un bote se hundiría. Una ciudad estaría bien.

Produciría una onda de choque, pero eso dependería de qué tipo de superficie golpeara.

Dudo que necesites ir tan alto. No puede caer más rápido que su velocidad terminal.