Akvatiske udlændinge og virkningerne af acceleration i rumflyvning

Svaret er nej; de vil ikke engang være i stand til at modstå normale menneskelige accelerationsgrænser. Ikke på grund af trykket (induceret af konstant acceleration), men på grund af momentumændringen i deres miljømedium (forårsaget af de pludselige ændringer i acceleration, især i starten af lanceringen).

Et simpelt eksperiment, der forklarer dette (prøv ikke det hjemme rediger – af etiske årsager, ikke fordi jeg er bekymret for resultaterne ); tag en lille fiskebunke og læg en firben i den, forsegl toppen og ryst den. Bagefter vil firbenet være ømt og mere end lidt sur på dig, men det vil være i live. Tag en fiskefad fuld af vand og en guldfisk, forsegl toppen og ryste den. Din fisk vil være død næsten øjeblikkeligt.

Yderligere redigering – En anden analogi, som du måske overvejer her, er stødbølgerne forårsaget af Blast Fishing , hvilket også medfører store ændringer i momentum over kort tid.

Hvorfor? Fordi vand er et ikke-komprimerbart medium (og det er meget tæt). Under enhver kollision er den mest deformerbare genstand den, der også absorberer så meget af slagets kinetiske energi som muligt. Dette er grunden til, at moderne biler er så “tynde” sammenlignet med ældre biler og følgelig så meget mere sikre. I en ulykke går bilen i stykker, så den absorberer så meget af den kinetiske energi, som den kan, inden den overfører balancen til dig. Ældre, mere stive biler gør det ikke, og som et resultat fandt mange ud af, hvad det mest deformerbare objekt i en kollision faktisk betød lige før de døde.

Luft er meget komprimerbar (læses som deformerbar i dette svar), hvilket betyder, at det kan absorbere en masse energi i forhold til dens masse. Desværre betyder det ikke meget, fordi dens densitet er meget lav, så de to har tendens til at afbalancere hinanden. Alligevel behøver vores firben kun at bekymre sig om at være den deformerbare genstand, hver gang han rammer en mur på fiskebunken. Sæt ham ind, og han vil blive meget bedre (dermed sikkerhedsseler).

Din fisk er derimod i et medium, der ikke kun er ikke-komprimerbart, men meget tæt. Dette betyder at det vil kræve MEGET mere energi at starte alt det vand på grund af massen, og vigtigere, den pludselige accelerationsændring vil kaste al den ikke-komprimerbare masse din vej, så snart du starter din acceleration, sandsynligvis knuser dig. Dette betyder også, at enhver form for manøvrering i rummet eller motorproblemer, der forårsager betydelige vibrationer eller rystelser, er bekymrende på grund af hurtige og store momentumændringer ud over den konstante acceleration langs din akselinie.

Problemet med begrundelsen i dit spørgsmål er, at opdrift ikke er det samme som pres.Opdrift er relativ tæthed, hvorimod tryk er kraften fra en masse, der påføres dig (dette er en forenkling, men funktionelt korrekt). Sikker på, at trykket dybt i havdybden kan være ekstremt, men det kan også introduceres til dine skabninger langsomt – de går ikke øjeblikkeligt fra 10 meters dybde til 1000 meters dybde, og det ville dræbe dem for at gøre det. raket, det er nøjagtigt hvad du beder dem om at udholde.

De ville være langt bedre i en eller anden form for gel, der gør det muligt for dem at trække vejret, men er lettere og kan absorbere det meste af stødet for dem. Vand er ikke det bedste medium at befinde sig i, når man står over for pludselig acceleration.

Kommentarer

• Kommentarer er ikke til udvidet diskussion; denne samtale er flyttet til chat .
• dit forslag er, at eksperimentet er en smule snyd. du råder os til ikke at prøve det, og jeg har mistanke om, at du heller ikke har ‘. så hvorfor skulle vi tro på din konklusion? (også kaldet citation needed)
• Sagt anderledes: Da det at flyve en raket er som at flyve på en permanent eksplosion, er det at flyve en raket i en akvarium som et permanent dynamitfiskeri? id = “5f4c97a058”>

Hvis vi antager, at rumskibet er fuldstændigt fyldt med vand (dvs. ingen luftspalter), vil der være to effekter, der opleves af udlændinge.

For det første virkningen af accelerationen på vandmassen i rumskibet. For enhver signifikant acceleration vil der være en gradient i vandtrykket langs accelerationsaksen. Antag et 200 m langt rumskib ved 10 g acceleration. På skibets “front” vil vandtrykket være ubetydeligt, i den bageste ende svarer det til det, der findes på Jorden i en dybde på ca. 2 km (ca. 200 atmosfærer). Hvis rumskibet derefter bremses i samme tempo, ville der være en næsten øjeblikkelig vending; af trykgradienten (nu ubetydelig bag på fartøjet og 200 atmosfærer foran). Disse tryk skaleres op i et længere fartøj eller med højere accelerationer – 500 m langt og 20 g vil give dig næsten øjeblikkelige 1000 atmosfærer. Svarende til næsten øjeblikkelig dykning til bunden af Marianas-skyttegraven! Så hvis skabningen var afhængig af svømmeblærer for opdrift, ville de være i store problemer (dybhavsfisk er ikke så god, når de hurtigt uddyppes til overfladen). Intern forvirring i rumskibet kunne løse dette problem, men så det ville være meget vanskeligt at åbne / lukke døre og bevæge sig rundt under acceleration.

For det andet ville der være effekten af acceleration i selve skabningens krop. Landbaserede skabninger oplever ofte betydelig lokal acceleration og skurrende som et resultat af spring, fald osv., så har udviklet sig, så indre organer med varierende tæthed er begrænset i position mod disse kræfter. En havdyr, afhængigt af dens normale transportform inden for vand kan ikke være udsat for disse accelerations- / skurrende effekter i sit normale liv (overvej f.eks. en geléfisk). Så hvis de er vant til at blive polstret i vand, kan deres indre være mere følsomme over for acceleration end vores.

Så svaret ville afhænge af s specifikationer for skabningen. Muskuløs, dybtgående marsvin – måske. Floppy, flydende geléfisk – sandsynligvis ikke.

Kommentarer

• Problemet med at være foran eller bagpå skibet kan helt sikkert løses ved opholder sig midt på skibet under acceleration og deceleration.
• Glemmer du ikke, at vi for det meste ikke er komprimerbart vand? Pludselige trykændringer er farlige for os, fordi de ikke giver luftrummene i vores kroppe (lunger, bihuler, indre øre ..) tid til at udligne deres tryk til det omgivende tryk.Opløste gasser er et problem, først efter at du har haft tid til at absorbere dem ved et tryk, der er relativt højere end et, som du efterfølgende udsættes for (dekompressionssyge). Hvis vi antager, at disse udlændinge har udviklet sig uden sådanne luftrum, og trykændringerne er gradvise, ville den bedste fremmede helt sikkert være som en vandmænd?
• Intern forvirring ville forhindre en udlænding i at blive udsat for yderligere tryk fra alt for store vandområder handler på dem, men de vil stadig blive udsat for g-kraft. Den fysiologiske effekt af det er at trække blod i vores kredsløbssystem enten fra eller mod vores hjerner, afhængigt af dem, der er orienteret mod acclerationen. Dette ville være det samme uanset hvilket medium du svømmer i (eller fastspændt i). En udlænding uden et cirkulationssystem som vores ville helt sikkert være immun?
• for hvilken slags skibe drømmer du? 500m, 20g virker vildt fantasisk. i ‘ Jeg ser mere på dimensionerne på en soyuz-kapsel. en vandhøjde på måske 2 m.
• @chasly Midt i et skib af længden foreslog jeg, at det maksimale tryk ville være halvt det maksimale tryk i enderne. Så høj acceleration vil stadig resultere i betydelige pres. .

Vil de blot opleve en stigning i vandtryk? De er vant til at håndtere ekstreme ændringer i tryk, når de dykker dybt og vender tilbage til overfladen af deres hav. Derfor vil høj acceleration ikke generer dem.

De største problemer vil opstå, hvor der er tæthedsforskelle i deres krop. Tænk på at sætte en stålterning inde en form af jello. Når du udsætter dem for højere tryk, sker der ikke noget dårligt (der er ingen luftlommer, der skal komprimeres).

Men når du fremskynder det, ændrer du kræfterne ved grænsen, hvor densitetsændringer. Den tættere stålterning vil være i bunden af gryden. Når du øger det lokale tyngdefelt, jo større er de belastninger, der kræves for at opretholde uordnede tætheder.

Udfør væsner har knogler? Følsomme, men lette organer? Komplekse organer med flere væv med forskellige tætheder? Jo større acceleration, jo større er de kræfter, der vises inden i dem.

I menneskelige studier er den største skade ved grænserne nået var ikke med lunger eller andre aspekter af tomme rum, men med nethinden. Dette finder sted helt i en lukket væskebeholder, men er stadig udsat for skader ved høje accelerationer.

Ja, de kan håndtere højere accelerationer. Dette er blevet besvaret af Steve og AlexP i kommentarerne (muligvis også andre)

For det første er det nyttigt at vende spørgsmålet om, hvorfor lider luftåndende væsner mere af acceleration end vandlevende væsener? Forestil dig står under 10 g acceleration i luften. Lad os bare sige, at dit blod er vand for at forenkle tingene. Trykstigningen ved dine fødder: $$ \ begin {align} \ Delta P & = \ rho g \ Delta h \\ & \ approx (1000) (10 \ gange 10) (2) \\ & = 200kPa \\ & = 2bar \ end {align} $$

Mens det eksterne lufttryk stiger ved dine fødder: $$ \ begin {align } \ Delta P & = \ rho g \ Delta h \\ & \ approx (1) (10 \ gange 10) (2 ) \\ & = 200Pa \\ & = 2mbar \ end {align} $$ Der er næsten 2 bar trykforskel mellem blodet i dine fødder og luften uden for dem. Masser af blodbassiner i dine fødder og ben, dit hjerte kan ikke pumpe det op til dit hoved, du mister bevidstheden.

Hvis du i stedet for luft er omgivet af vand, er trykforskellen mellem blodet i dine fødder og det omgivende medium er nul, ingen blodpuljer. Du forbliver ved bevidsthed.

Men der er stadig næsten 2 bar tryk mellem dit hoved og dine fødder, du kan måske bekymre dig om dit hjerte er nødt til at arbejde hårdt for at pumpe mod den trykgradient. Det gør det ikke rigtig, forudsat at alt er ukomprimerbart. Lad os forenkle dit kredsløbssystem til at være en simpel sløjfe. Det ser nu sådan ud: $$ {\ Huge 0} $$ Med dit hjerte som en uendeligt tynd pumpe på den ene side. Når dit hjerte pumper vand op ad den ene side, erstattes det af vand, der bevæger sig ned på den anden side. Det udskiftende vand ankommer til pumpen med næsten det samme tryk som vandet bevæger sig op – da det hele er forseglet lukket sløjfe med en ukomprimerbar væske – så det behøver ikke at overvinde en høj trykforskel, da det faktisk tilføres vand ved et højt tryk til at begynde med. Det er dybest set, hvordan pres passer i kampfly.

Endelig antyder nogle svar, at trykændringerne i en dyb væskesøjle vil dræbe dem, dette er sandt, hvis de er dårlige ingeniører. Hvis de bygger deres rumskib som en 100 m kontinuerlig vandsøjle, vil de have dårlig tid ved høje accelerationer. Hvis de i stedet bryder de 100 m op i 100 1 m høje forseglede rum uden vandkolonne til gulvene ovenfor, så oplever de meget lavere trykstigninger. På et eller andet tidspunkt vil 10 cm vandsøjle over dem dræbe, men det vil tage en masse acceleration.

Forudsat at de bruger en væske med samme tæthed som deres blod, skal de designe deres rumskib korrekt til høje accelerationer, vil de være i stand til at tolerere højere accelerationer end landdyr. Det vil også hjælpe, hvis de ikke regulerer opdrift med et luftblærelignende arrangement.

En anden faktor, der endnu ikke er nævnt – vanddyr vil generelt være meget svagere end lignende landskabninger. En vanddyr behøver ikke at understøtte sin egen masse, endsige den egen masse, der tager et fald .

Hvis du vil have en avanceret akvatisk art, skal du bare gøre hjemverdenen til en sindssygt tæt atmosfære. som opdrift fungerer (tldr), skal du være mindre tæt end hvad du flyder i (det ignorerer forskydning og lignende) vandtætheden er 997 kg / m³, mens mennesker er omkring 985 kg / m³. nu ved jeg hvad du tænker. “Hvis gassen alligevel vil være så tæt som vand, hvorfor begrænser jeg ikke bare trykket og bare går i vand alligevel?”

Årsagen er en løbende vittighed i foraene af et spil kaldet “trives”.

DET ER UMULIGT FOR EN OCEANISK ARTER FOR AT UDVIKLE TEKNOLOGI. forbrænding er umulig i vand. de kan ikke lave metalværktøjer. bare …. gå for at trives, så forklarer de det bedre.