Supermán

¿Cómo es que puede volar Supermán?

De acuerdo a la segunda ley de Newton, debe haber una fuerza ascendente que balanceé la fuerza hacia abajo debido a su peso. Matemáticamente:

F = mg = ma = 0

¿Pero qué puede causar esta fuerza?

Una posibilidad es que Supermán es capaz de emitir chorros de aire de alta velocidad a través de los poros de su piel. Al sacar así el aire, de acuerdo a la tercera Ley de Newton, el aire lo empujará. Sabemos que Supermán puede sobrevivir en el espacio (¿aguantará la respiración?) o quizás no necesita pulmones para sobrevivir. tal vez los usa como tanques de aire auxiliares para poder volar.

Analicemos la última situación: “Capaz de llegar al Edificio más alto en un solo brinco…..”

Hagámoslo viendo la situación del mundo actual

¿Qué necesito para hacer  mis cálculos?

Movimiento en una dimensión.

Un marco de referencia inercial es aquel que podemos identificar, y en el que un objeto no interactúa con otros objetos experimenta aceleración cero. Cualquier marco que se mueva con velocidad constante con respecto a un marco inercial también es un marco inercial.

La primera ley de Newton expresa que es posible hallar tal marco, o bien, lo que es lo mismo, en ausencia de una fuerza externa, cuando sea visto desde un marco inercial, un objeto en reposo permanece en reposo y un objeto en movimiento uniforme en línea recta mantiene ese movimiento

La segunda ley de Newton expresa que la aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él, e inversamente proporcional a su masa. La fuerza neta que actúa sobre un objeto es igual al producto de su masa y su aceleración        

La tercera ley de Newton indica que si dos objetos interactúan, la fuerza ejercida por el objeto 1 sobre el 2 es igual en magnitud y opuesta en dirección a la fuerza ejercida por el objeto 2 sobre el 1.

•          Asumimos que Superman pesa 100 Kg, al llegar al punto más alto del edificio su velocidad será cero, el valor de la aceleración de la gravedad es 9.8 m/s².

•          Y obtenemos:

Altura(m)	Velocidad (m/s)	Velocidad(Km/h)
508.0	99.8	359.2

Pensemos ahora en la siguiente situación:

a)     Superman parte del reposo y llega a la velocidad necesaria para despegar y por ende hay una aceleración.

b)     Sus músculos deben realizar una Fuerza para que sea capaz de obtener esa velocidad para lograr lo deseado.

Hagamos los cálculos respectivos.

•          Podemos asumir que los tiempos necesarios para que los músculos realicen dicha acción son: a) 1 segundo, b) ½ segundo y c) ¼ de segundo.

•          Entonces las aceleraciones y las Fuerzas respectivas son:

Cambio en Tiempo	Aceleración (m/s2)	Fuerza (Newtons)
1 segundo	99.8	9978.4
0.5 segundo	199.6	19956.8
0.25 segundo	399.1	39913.5

•          Hagamos los mismos cálculos pero asumiendo que es una persona normal de 100 kg y que saltará 1 metro.

Altura (m)	Velocidad (m/s)	Velocidad (Km/h)
1.0	4.4	15.9
Cambio en Tiempo	Aceleración (m/s2)	Fuerza (Newtons)
1 segundo	4.4	440
0.5 segundo	8.9	890
0.25 segundo	17.7	1770

                                                                             

Comparación de resultados

	Superman	Hombre normal
Cambio en Tiempo
1 segundo	9978.4	440
0.5 segundo	19956.8	890
0.25 segundo	39913.5	1770
	Superman	Hombre normal
	Razón Fuerza/Peso	Razón Fuerza/Peso
Cambio en Tiempo
1 segundo	10.2	0.4
0.5 segundo	20.4	0.9
0.25 segundo	40.7	1.8

Claramente los músculos de las piernas de Superman pueden producir una Fuerza muy grande y mucho mayor a la de un hombre normal.

Por supuesto que esto lo logra pues el nació en Krypton. En este planeta la gravedad debe ser mucho mayor que la de la Tierra.

Jazmin Alexandra García Hernández 3ºFV

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