Nếu con người ta có thể bay,
mà không cần công cụ và máy móc hỗ trợ,
bạn nghĩ rằng chúng ta sẽ bay nhanh cỡ nào ?
vào năm 2012, theo kỷ lục thế giới
tốc độ chạy nước rút cự ly ngắn nhanh nhất
là vào khoảng 27 dặm / giờ.
Tốc độ chạy phụ thuộc vào bao nhiêu lực
được tạo ra từ chân vận động viên,
và theo định luật thứ hai Newton về chuyển động,
lực là tích của khối lượng và gia tốc.
Và định luật thứ ba của Newton nói rằng
trong mọi trường hợp tác động,
sẽ tồn tại một lực có cùng phương, cùng độ lớn, nhưng ngược chiều.
Vì vậy, điều đó có nghĩa là việc chạy như vậy đòi hỏi
phải có một mặt đất để tạo lực đẩy,
và mặt đất tạo ra một phản lực chống lại tác động của bàn chân vận động viên.
Thế nên, bay thực sự sẽ
tương tự như bơi vậy.
Michael Phelps, hiện nay, là người bơi nhanh nhất thế giới
và cũng là người ẵm được nhiều huy chương Olympic nhất mọi thời đại
Đoán xem anh ấy bơi nhanh đến cỡ nào?
Câu trả lời có thể làm bạn ngạc nhiên đấy.
Tốc độ nhanh nhất được ghi nhận của anh ta là
ít hơn 5 dặm / giờ.
Một đứa trẻ trên mặt đất có thể dễ dàng vượt mặt
Michael Phelps khi ở trong nước,
nhưng tại sao lại như vậy?
Vâng, hãy trở về với định luật thứ ba của Newton về chuyển động.
Khi chạy, chúng ta di chuyển về phía trước
bằng việc tạo lực đẩy lên mặt đất bằng chân của mình
và mặt đất tạo ra một phản lực trở lại,
ném chúng ta về phía trước.
Mặt đất là chất rắn.
Theo định nghĩa, điều đó có nghĩa là các hạt phân tử
về cơ bản đang bị khóa chặt vào vị trí
và phải tạo ra phản lực thay vì bật tung ra
nhưng nước là chất lỏng và chảy đi một cách dễ dàng.
Khi chúng ta cử động tay chân
để tạo lực đẩy chống lại nước,
một phần của các phân tử nước
chỉ cần trượt qua nhau
thay vì tạo ra phản lực.
Bây giờ, hãy suy nghĩ về bay lượn.
Không khí có rất nhiều không gian trống
cho các hạt di chuyển trượt qua nhau,
vì thế chúng ta sẽ phải cần nhiều năng lượng hơn
Chúng ta cần phải đẩy ngược rất nhiều không khí
để có thể di chuyển về phía trước.
Các phi hành gia di chuyển trong tàu con thoi
ở môi trường không trọng lực khi ở ngoài không gian
bằng cách kéo các tay nắm trên các bức tường trần
và sàn của tàu con thoi.
Bây giờ, hãy tưởng tượng bạn có được khả năng thả nổi.
Làm thế nào bạn di chuyển khi ở giữa đường phố?
Vâng, bạn sẽ không đi xa
bằng cách bơi lội trong không khí được đâu?
Không, tôi không nghĩ như vậy!
Bây giờ, giả sử bạn đã có khả năng thả nổi
và tốc độ để di chuyển một cách hiệu quả,
hãy thảo luận về độ cao của chuyến bay của bạn.
Theo định luật về khí lý tưởng
P-V N-R-T,
áp suất và nhiệt độ có một mối tương quan tích cực với nhau,
nghĩa là chúng cùng tăng và cùng giảm.
Đó là bởi vì không khí giãn nở về thể tích
khi có ít áp lực,
Vì vậy, các phân tử có nhiều không gian để lởn vởn xung quanh
mà không phải va chạm vào nhau và sinh nhiệt.
Vì áp suất khí quyển là rất thấp
khi ở độ cao đáng kể,
nên sẽ rất là lạnh
nếu bạn bay lượn trên những đám mây kia.
Bạn sẽ phải quấn mình
để giữ ấm cho cơ thể
ở nhiệt độ trên 35 độ C,
Nếu không, bạn sẽ bắt đầu run lên cầm cập,
rồi dần dần bị rối loạn tinh thần
và cuối cùng là rơi xuống từ trên cao
do mất kiểm soát cơ bắp
mà nguyên nhân là vì chứng hạ thân nhiệt!
Giờ đây, ngụ ý của định luật về khí lý tưởng
là khi áp lực giảm,
khối lượng khí tăng lên.
Vì vậy, nếu bạn bay lên quá nhanh,
khí trơ trong cơ thể của bạn sẽ nhanh chóng giãn nở
như cách mà soda sủi bọt lên khi bị rung lắc.
Hiện tượng đó được gọi là "sự uốn cong"
chứng giảm sức ép,
hoặc "bệnh của thợ lặn "
vì các thợ lặn biển sâu trải nghiệm điều này
khi họ trồi lên mặt nước quá nhanh.
Điều này dẫn đến các cơn đau,
tê liệt,
hoặc cái chết,
tùy thuộc vào việc máu của bạn sẽ sủi bọt như thế nào.
Ok, Vâng, hãy cứ nói rằng bạn chỉ muốn bay
cách mặt đất một vài mét
nơi bạn vẫn có thể nhìn thấy các biển báo giao thông
và hít thở không khí một cách dễ dàng.
Bạn vẫn cần kính bảo hộ và một mũ bảo hiểm
để bảo vệ mình khỏi các loài chim,
côn trùng,
các biển báo trên đường,
các dây điện,
và những con người bay lượn khác,
bao gồm cả cảnh sát bay
sẵn sàng cho bạn một vé phạt
nếu bạn không tuân theo các quy định về bay lượn.
Bây giờ, hãy nhớ rằng, nếu bạn gặp phải một vụ va chạm giữa không trung
tai nạn khiến bạn rơi vào trạng thái vô thức,
bạn sẽ trải nghiệm một cú rơi tự do
cho đến khi va vào mặt đất.
Nếu không có xã hội hoặc các định luật vật lý,
bay lượn sẽ là một khả năng hoàn toàn tuyệt vời để sở hữu.
Tuy nhiên, ngay cả khi chúng ta có thể chỉ thả nổi lềnh bềnh
cách mặt đất dăm ba thước
và chỉ di chuyển ở tốc độ rùa bò,
Tôi nói bạn nghe, đó vẫn là một khả năng tuyệt vời mà tôi thèm muốn,
đúng không?
Vâng, tôi nghĩ vậy.
Giờ thì, những bài học vật lý về siêu năng lực nào
mà bạn sẽ tìm hiểu tiếp theo?
Chuyển đổi kích thước cơ thể
siêu tốc,
bay lượn,
siêu mạnh ,
bất tử,
và
tàng hình.