¿Qué tan difícil sería hacer rebotar una bola lunar para que golpee la luna?

¡Oh, esto es muy divertido!

OK, la velocidad de escape para la Tierra es de alrededor de 11 km / s. Esto fue alrededor de la velocidad que viajó la nave espacial Apollo.

De acuerdo con esto: cómo funcionan las SuperBalls, las SuperBalls retienen alrededor del 90% de su energía cinética después de cada rebote. La masa de un SuperBall es de alrededor de 45 g (Encontrar la masa de la Super Ball: Método 1)

Entonces, si ignoramos la resistencia del aire, la energía cinética de esta Superbola después de su impacto será

[matemáticas] KE = \ frac {1} {2} mv ^ 2 [/ matemáticas]

KE = 2,722,500 J

Antes del impacto, tendrá que llegar a 3,025,000 J, ya que perderá el 10% de su energía después del impacto. Eso corresponde a una velocidad de 11.595 m / s.

Ahora, tenemos dos problemas principales. Primero, esta bola se desintegrará en pequeños fragmentos después de golpear el suelo a muchas veces la velocidad de una bala. Pero digamos que esta es una SuperDUPERBall y puede manejar esa tensión.

Nuestro segundo problema es la resistencia del aire, y a estas velocidades es perverso. Nuestra pelota perderá muchísima energía y, por lo tanto, velocidad, a medida que viaja por el aire. Y dado que apenas logramos que funcione lo suficientemente rápido como para escapar de la gravedad de la Tierra, la resistencia del aire lo mantendrá firmemente al alcance de la Tierra.

Así que vamos más rápido.

Aquí es donde las matemáticas van de álgebra fácil a prácticamente imposible. Hay una serie de factores que complican enormemente este problema, que incluyen:

  1. El aire varía dramáticamente en densidad y temperatura a medida que la pelota se eleva hacia el espacio.
  2. La bola se deformará, cambiando de forma para que sea más parecida a una hamburguesa, lo que aumentará la resistencia del aire.
  3. La bola se calentará, lo que hará que se queme, se hunda y / o explote.
  4. El viento jugará un papel, al igual que la humedad, la capa de nubes … la lista continúa.
  5. La pelota es supersónica, lo que introduce toda la naturaleza de las complicaciones adicionales.

Pero tenemos un ejemplo en la naturaleza que podríamos usar para modelar nuestra situación: los meteoritos

Preguntas frecuentes de Fireball

Según este enlace, los meteoritos golpean la Tierra en el rango de velocidades que parecen razonables para nuestro problema. Desafortunadamente, el enlace también dice que los meteoritos del tamaño de nuestro SuperBall se desintegran por completo antes de golpear el suelo, aunque algunos llegan a la atmósfera más baja. Aquellos que llegan a la atmósfera inferior lo golpean como una pared de ladrillos y son destruidos.

No hay material que, del tamaño de nuestra pelota, pueda mantener este tipo de velocidad en el aire sin desintegrarse.

Pero si la pelota fuera más grande?

Si la “pelota hinchable” pesaba más de alrededor de 10 toneladas, podría sobrevivir a la resistencia del aire (bueno, al menos un poco) y salir de la atmósfera y llegar a la Luna.

Entonces, tome una pelota hinchable de 20 toneladas, haga que se mueva a unos 50 km / s, colóquela en una pieza sólida de roca madre como el Escudo canadiense, y tal vez, solo tal vez, un pequeño fragmento pueda llegar a la luna.

Por cierto, esto sucede: pequeños fragmentos de meteoritos que golpean otros mundos ocasionalmente son expulsados ​​al espacio y nos golpean. Es extremadamente raro.

Pero es posible.

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