Se gli umani potessero volare,
senza strumenti o macchinari,
quanto pensate andremmo veloci?
Dal 2012, il record mondiale
per la massima velocità ottenuta su brevi distanze
è di circa 43 km/h.
La velocità della corsa dipende da quanta forza
viene esercitata dalle gambe del corridore,
e stando a quanto afferma la seconda legge del moto di Newton,
la forza è il prodotto della massa moltiplicata per l'accelerazione.
E la terza legge di Newton afferma
che per ogni azione,
esiste una reazione uguale e contraria.
Questo significa che correre richiede
un suolo dal quale darsi la spinta,
e il suolo che a sua volta ricambia la spinta sui piedi del corridore.
Così, volare sarebbe in realtà
più simile a nuotare.
MIchael Phelps è attualmente l'uomo più veloce in acqua
e l'olimpionico più decorato di tutti i tempi.
Indovinate quanto nuota veloce?
La risposta vi potrebbe sorprendere.
La sua velocità record equivale
a meno di 8 km/h.
Un bambino che corre può facilmente superare
Michael Phelps in acqua,
ma perché?
Torniamo alla terza legge del moto di Newton.
Quando corriamo, andiamo in avanti
spingendo contro il suolo con i nostri piedi
e il suolo spinge a sua volta
facendoci muovere in avanti.
Il suolo è solido.
Per definizione, significa che le particelle
sono essenzialmente fisse nello spazio
e devono ridare la spinta invece di spostarsi,
ma l'acqua è liquida e scorre con facilità.
Quando muoviamo i nostri arti
per spingere contro l'acqua,
una parte delle sue molecole
può semplicemente scorrere l'una sull'altra
invece di restituire la spinta.
Ora pensiamo al volo.
L'aria ha molto più spazio libero
per far muovere le particelle l'una sull'altra,
quindi molta più energia andrebbe sprecata.
Avremmo bisogno di spingere tantissima aria
per muoverci in avanti.
Gli astonauti si muovono sugli shuttle
a gravità zero quando sono nello spazio
aggrappandosi a maniglie installate sul soffitto
e sui pavimenti dello shuttle.
Ora immaginate vi venga data la possibilità di fluttuare.
Come vi muovereste in mezzo alla strada?
Beh, non arrivereste lontano
nuotando nell'aria, no?
No, non credo proprio!
Ora, immaginate vi sia data la capacità di fluttuare
e la velocità per muovervi in maniera efficace,
parliamo un po' dell'altezza del volo.
Secondo la legge dei gas perfetti,
pV=nRT,
pressione e temperatura hanno una correlazione positiva,
ossia aumentano e diminuiscono insieme.
Questo perchè l'aria aumenta di volume
con meno pressione,
così le molecole hanno più spazio per muoversi
senza scontrarsi, creando in tal mondo calore.
Dato che la pressione atmosferica è molto più bassa
ad alta quota,
sarebbe gelida
se volaste al di sopra delle nuvole.
Dovreste coprirvi
per mantenere la temperatura corporea
al di sopra dei 35 gradi,
altrimenti iniziereste a tremare violentemente,
diventando gradualmente confusi mentalmente
e infine cadreste in picchiata
a causa della perdita del controllo muscolare
per ipotermia!
La legge dei gas perfetti comporta
che al diminuire della pressione,
il volume del gas aumenta.
Se doveste volare verso l'alto troppo velocemente,
il gas inerte nel vostro corpo si espanderebbe rapidamente
come quando la soda spuma quando viene agitata.
Il fenomeno è chiamato "malattia da decompressione",
malore da decompressione,
o "malattia dei palombari"
poiché queste persone ne soffrono
quando risalgono in superficie troppo velocemente.
Le conseguenze possono essere dolore,
paralisi,
o la morte,
a seconda di quanto diventa schiumoso il sangue.
Bene, mettiamo che volete volare
a bassa quota
dove riuscite ancora a vedere i cartelli stradali
e respirare ossigeno con facilità.
Avrete però bisogno di occhiali prottettivi e di un casco
per proteggervi da uccelli,
insetti,
cartelli stradali,
cavi elettrici,
e da altri umani volanti,
compresi poliziotti volanti
pronti a multarvi
se non seguite il "codice aereo"!
Ricordate, se doveste scontrarvi a mezz'aria
e perdeste i sensi,
andreste in caduta libera
fino a colpire il suolo.
Senza la società o le leggi della fisica,
volare sarebbe un'abilità assolutamente incredibile.
Ma anche se potessimo solo fluttuare
a pochi metri da terra
o anche soltanto muoverci a velocità di lumaca,
vi dirò, è pur sempre una fantastica abilità che vorrei,
voi no?
Sì, penso di sì.
Ora, quale lezione di fisica sui superpoteri
volete vedere?
Mutazione corporea,
super velocità,
volo,
super forza,
immortalità,
e...
invisibilità.