Velocitat límit

No heu sentit alguna vegada que a algun
paracaigudista no se li ha obert el paracaigudes però s’ha salvat? Segons la
segona llei de Newton, Força és massa per acceleració, així que si només tenim
en compte la gravetat, la velocitat augmentaria molt. Massa, ja que el
paracaigudista hauria d’arribar a velocitats supersòniques. Segons aquest
raonament, ningú hauria de sobreviure sense paracaigudes.

[@more@]

Existeix però un
important detall. A la Terra tenim aire que fa resistència. A més velocitat més
força de resistència. Arriba un punt que aquesta força de l’aire es fa igual a
la de la gravetat i en aquest moment en què estem en equilibri de forces
baixarem a velocitat constant. A aquesta velocitat se li diu velocitat límit.


Si us costa imaginar-ho a l’aire, imagineu que és a l’aigua, per exemple, al
mar. L’objecte baixarà degut a la gravetat però la seva velocitat no augmentarà
a partir d’un determinat límit a causa del fregament amb l’aigua. És el mateix
raonament però en lloc de l’aire tenim aigua (no he tingut en compte l’empenta
de la mateixa, però no importa). A l’aigua es veu molt més perquè el fregament
és més gran.


Per això al pobre paracaigudista li serà igual caure des de 1000 o 1100 metres,
ja que molt abans d’arribar a terra haurà agafat la seva velocitat límit. Això
és aplicable a les velocitats que ens arriben les gotes de pluja, o la
calamarsa.


La velocitat límit depèn de diversos factors (forma, superfície que s’oposa al
moviment, etc.). Alguns exemples aproximats de velocitats límit poden ser (quedeu-vos
amb l’ordre de magnitud i no el número exacte):


Home sense paracaigudes: 200 km/h

Home amb
paracaigudes obert: 20 km/h

Gotes de pluja:
25 km/h

Calamarsa: 50
km/h


La part curiosa d’aquesta història està relacionada amb els gats. Va haver una
època a Europa que es perseguia als gats i se’ls llançava des de llocs alts com
les torres de les Esglésies. Però com el gat arribava al terra de potes i
marxava deien que era el diable qui li ajudava a sobreviure. D’aquí la idea de
les set vides del gat.


L’explicació la va donar un fisiòleg francès, Étienne Jules Marey (1830-1904).
Aquest home va ser metge, fotògraf i investigador. Va ser el primer que va dir
que el cavall, en galopar, tenia en algun moment les quatre potes a l’aire. Qui
va poder comprovar això a través d’un experiment va ser Eadweard Muybridge. Tot
això forma part de la història de la fotografia.

Però va ser Marey qui va fotografiar el descens d’uns gats al saltar descobrint
que feien moviments tan ràpids que l’ull de l’observador no arribava a veure. A
banda de donar la volta per caure de potes, el gat fa una postura defensiva en
notar l’acceleració de la caiguda, en agafar la velocitat límit, deixa d’haver
acceleració i relaxa la seva postura estenent els seus membres horitzontalment
oferint així més superfície enfront l’aire. Aquest augment de superfície porta
en si més resistència de frenant la caiguda i aconseguint una nova velocitat
límit més petita. Després d’una caiguda des de cinc pisos d’altura, els gats
tenen una velocitat límit d’uns 96 km/h, mentre que en l’ésser humà és d’uns
200. El gat triga entre 6 i 8 pisos a assabentar-se del que passa i és allà
quan adopta la seva posició de més resistència a l’aire baixant la velocitat
límit.

Les estadístiques de la ciutat de Nova York dels casos de gats atesos per
caigudes és impressionant; en un estudi que es va fer en el seu moment (Journal
of the American Veterinary Medical Association), de tots els qui van caure
sobre asfalt (sobre una superfície més tova disminuiria l’efecte de la caiguda)
el 90% van sobreviure i van tenir molt pocs problemes físics a conseqüència de
l’accident. Els que van caure des d’una distància superior a sis pisos van
tenir majors possibilitats de sobreviure i només el 5% dels gats van morir
mentre que els que van caure des d’una altura entre dos i sis pisos van tenir
una mortalitat del 10%. El rècord mundial ho té una femella que es deia
Sabrina, que va caure des d’una altura de 31 pisos: l’únic que li va passar es
va trncar una dent i va tenir lleugers problemes en el pit.

Ja veieu, no era el diable el responsable de les 7 vides, sinó la sàvia
Naturalesa i la velocitat límit.

Font:

Quant a omalaled

Me llamo Fernando y soy un apasionado de la ciencia y admirador de los científicos y ténicos de todas las épocas. Espero disfrutéis sabiendo un poquito más de ellos.
Aquesta entrada ha esta publicada en General. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.