수중 외계인과 우주 비행에서 가속 효과

답은 아니오입니다. 그들은 “정상적인 인간 가속도 한계도 견딜 수 없을 것입니다. 압력 ( 일정한 가속에 의해 유도 됨)”이 아니라 환경 매개체의 운동량 변화 (갑작스런 변화로 인해 가속, 특히 출시 초반).

이를 설명하는 간단한 실험 ( “집에서 시도하지 마십시오. 편집-윤리적 인 이유 때문입니다. ); 작은 어항을 가져다가 그 안에 도마뱀을 넣고 윗부분을 봉인하고 흔들어주세요. 그 후에 도마뱀은 아프고 조금 이상 화가 나지만 살아있을 것입니다. 물과 금붕어로 가득 찬 어항을 봉인하고 흔들어주세요. 물고기는 거의 즉시 죽을 것입니다.

추가 편집-여기서 고려할 수있는 또 다른 비유는 폭발 낚시 는 짧은 시간 동안 운동량에 큰 변화를 일으 킵니다.

이유는 물이 비압축성이기 때문입니다. 중간 (매우 조밀함). 모든 충돌에서 가장 변형 가능한 물체는 충돌의 운동 에너지를 최대한 흡수하는 물체입니다. 이것이 현대의 자동차가 구형 자동차에 비해 “가벼우 며”결과적으로 훨씬 더 안전한 이유입니다. 사고가 발생하면 차가 파손되어 균형을 사용자에게 전달하기 전에 가능한 한 많은 운동 에너지를 흡수합니다. 더 오래되고 단단한 자동차는 그렇게하지 않습니다. 그 결과 많은 사람들이 충돌에서 가장 변형 가능한 물체가 실제로 죽기 직전에 무엇을 의미하는지 알아 냈습니다.

공기는 매우 압축 가능합니다 (변형 가능한 것으로 읽음). 이것은 질량에 비해 많은 에너지를 흡수 할 수 있음을 의미합니다. 불행히도 밀도가 매우 낮기 때문에 그다지 의미가 없으므로 둘은 서로 균형을 이루는 경향이 있습니다. 그럼에도 불구하고 우리 도마뱀은 어항의 벽에 부딪 힐 때마다 변형 가능한 물체가되는 것에 대해서만 걱정하면됩니다. 그를 묶어두면 훨씬 나아질 것입니다 (따라서 안전 벨트).

다른 한편으로 물고기는 비압축성 일뿐만 아니라 밀도가 매우 높은 매체에 있습니다. 질량 때문에 그 모든 물을 발사하는 데 훨씬 더 많은 에너지가 필요하고 더 중요한 것은 가속을 시작하자마자 갑작스런 가속 변화가 모든 비압축성 질량을 던져 버릴 것입니다. 당신을 분쇄합니다. 이는 또한 상당한 진동이나 흔들림을 유발하는 우주 또는 엔진 문제의 모든 형태의 기동이 축선을 따른 일정한 가속 외에 빠르고 큰 운동량 변화로 인해 우려된다는 것을 의미합니다.

문제 질문의 이유는 부력이 압력과 같은 것이 아니라는 것입니다.부력은 상대적 밀도 인 반면 압력은 사용자에게 가해지는 질량의 힘입니다 (단순화이지만 기능적으로 정확함). 물론, 심해 깊은 곳의 압력은 극도 일 수 있지만, 생물에게 천천히 가해질 수도 있습니다. 수심 10m에서 1000m로 즉시 이동하지 않고 그렇게하려고 죽일 수도 있습니다. rocket, 그것이 바로 당신이 그들에게 인내하라고 요구하는 것입니다.

그들은 숨을 쉴 수있게 해주는 젤 형태가 훨씬 더 좋을 것입니다.하지만 더 가볍고 대부분의 충격을 흡수 할 수 있습니다. 그들을 위해. 물은 갑작스런 가속에 직면했을 때 자신을 찾을 수있는 최고의 매체가 아닙니다.

댓글

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• 제안한 실험은 약간 속임수입니다. 시도하지 말라고 조언 해 주시고 ‘도하지 않은 것 같습니다. 그렇다면 우리는 왜 당신의 결론을 믿어야합니까? (일명 인용 필요)
• 다르게 말하세요 : 로켓을 날리는 것은 영구적 인 폭발을 타고 날아가는 것과 같기 때문에 어항에서 로켓을 날리는 것은 영구적 인 다이너마이트 낚시와 같습니다.
• I ‘ 도마뱀이 어항의 측면에 부딪친 후 흔들림에 따라 ‘ 도마뱀이 거의 다 치지 않고 탈출 할 것이라는 귀하의 주장에 회의적입니다. 이 사진 이 합법적이라면이 금붕어는 어항에서 바닥으로 1m 떨어진 곳에서 살아 남았습니다. 마지막 갑작스러운 감속은 ‘ 치명적이지 않은 것 같습니다.
• 이 답변에 동의하지 않습니다. 우선 결과에 대한 ‘의 예약이 있습니다. 또한 그릇이 앞뒤로 흔들리고 있기 때문에 ‘ 우주 비행에서의 가속과 완전히 다릅니다. 한 방향으로 지속적으로 가속되는 그릇은 중력 가속도가 다른 행성에있는 수역과 동일하므로 ‘ 그를 통해 전파되는 압력 파가 없습니다. 마지막으로, 다이너마이트 낚시와의 비교는 완전히 의미가 없습니다. 관련된 가속도는 우주 비행에서 만나는 것보다 훨씬 더 큰 것입니다.

우주선이 물로 완전히 채워져 있다고 가정하면 (즉, 공극이 없음) 외계인이 경험하는 두 가지 효과가 있습니다.

첫 번째로, 우주선의 물 질량. 상당한 가속에 대해 가속 축을 따라 수압의 기울기가 있습니다. 10g 가속도에서 200m 길이의 우주선을 가정합니다. 배의 “전면”에서 수압은 무시할 수있을 정도이며 후단에서는 약 2km (약 200 대기압)의 깊이에서 지구에서 발견되는 것과 동일합니다. 우주선이 같은 속도로 감속한다면 거의 즉각적인 반전이있을 것입니다. 압력 구배 (이제 항공기 후면에서는 무시할 수 있고 전면에서는 200 기압). 이러한 압력은 더 긴 용기 또는 더 높은 가속도에서 증가 할 것입니다. 길이 500m, 20g은 거의 즉각적인 1000 기압을 제공합니다. 마리아나 스 해구의 바닥에 거의 순간적으로 다이빙하는 것과 같습니다! 따라서 생물이 부력 조절을 위해 수영 방광에 의존한다면 큰 문제가 될 것입니다. 가속하는 동안 문을 열고 닫고 돌아 다니는 것은 매우 어려울 것입니다.

둘째, 생물체 자체에 가속 효과가있을 것입니다. 육상 생물은 종종 상당한 국소 가속을 경험하고 점프, 낙하 등의 결과로 삐걱 거리는 현상이 발생하여 다양한 밀도의 내부 장기가 이러한 힘에 대항하는 위치에 제약을받습니다. 바다 생물은 일반적인 수중 이동 방식에 따라 그렇지 않을 수도 있습니다 . (예를 들어 해파리를 생각해보십시오.) 물속에서 쿠션을받는 데 익숙해지면 내부가 우리보다 가속에 더 민감 할 수 있습니다.

그래서 대답은에 따라 달라집니다 생물의 특성. 근육질의 깊은 잠수 돌고래-아마도. 부유하고 떠 다니는 해파리-아마도 그렇지 않을 것입니다.

댓글

• 배의 앞뒤에있는 문제는 확실히 다음 방법으로 해결할 수 있습니다. 가속 및 감속 중에 배의 중앙에 머물러 있습니다.
• 우리는 대부분 비압축성 물이라는 사실을 잊지 않으십니까? 압력의 갑작스런 변화는 우리 몸의 공기 공간 (폐, 부비동, 내이 ..)에 압력을 주변 압력과 동일하게 할 시간을주지 않기 때문에 위험합니다.용해 된 가스는 나중에 노출되는 것보다 상대적으로 높은 압력에서 흡수 할 시간이있는 경우에만 문제가됩니다 (감압병). 이 외계인이 그러한 공기 공간없이 진화하고 압력 변화가 점진적이라고 가정하면 최고의 외계인은 분명히 해파리와 같을까요?
• 내부 당황하면 외계인이 지나치게 큰 수역에 추가 압력에 노출되는 것을 방지 할 수 있습니다. 하지만 여전히 g-force에 노출 될 것입니다. 그것의 생리적 효과는 우리의 뇌에서 멀어 지거나 가속에 대한 방향에 따라 순환계 내에서 혈액을 끌어들이는 것입니다. 이것은 당신이 수영하는 (또는 묶인) 매체에 관계없이 동일합니다. 우리와 같은 순환 체계가없는 외계인은 확실히 면역이 될 것입니까?
• 어떤 배를 꿈꾸십니까? 500m, 20g은 환상적으로 보입니다. ‘ 소유즈 캡슐의 크기를 자세히 살펴 봅니다. 수심 2m 정도.
• @chasly 길이의 배 한가운데에서 나는 최대 압력이 끝에서 최대 압력의 절반이 될 것이라고 제안했습니다. 따라서 높은 가속은 여전히 상당한 압력을 초래합니다. .

단지 증가를 경험할까요? 수압에서? 그들은 깊이 잠수하고 바다 표면 근처로 돌아올 때 극심한 압력 변화를 처리하는 데 익숙합니다. 따라서 높은 가속도는 불편하지 않습니다.

가장 큰 문제는 몸 안에 밀도 차이가있을 때마다 발생합니다. 내부에 강철 큐브를 넣는 것을 생각해보십시오. 젤로의 곰팡이입니다. 더 높은 압력을 가해도 나쁜 일이 발생하지 않습니다 (압축 할 공기 주머니가 없습니다).

그러나 가속 할 때 경계에서 힘이 변경됩니다. 밀도 변화. 밀도가 높은 강철 큐브가 팬의 “바닥”에 있기를 원합니다. 국부 중력장을 증가시킬수록 비 순차 밀도를 유지하는 데 필요한 응력이 더 커집니다.

생물에는 뼈가 있습니까? 민감하지만 가벼운 기관입니까? 밀도가 다른 여러 조직을 가진 복잡한 기관입니까? 가속이 클수록 그 안에 나타나는 힘이 더 커집니다.

인간 연구에서 한계에서 가장 큰 손상을 입었습니다. 폐나 빈 공간의 다른 측면이 아니라 망막에 도달했습니다. 이는 완전히 밀폐 된 액체 용기 내에서 발생하지만 높은 가속도에서는 여전히 손상 될 수 있습니다.

예, 더 높은 가속도를 처리 할 수 있습니다. 이것은 Steve와 AlexP의 의견 (다른 사람도 가능)에서 답변했습니다.

먼저, 왜 공기를 호흡하는 생물이 수생 생물보다 가속으로 고통 받는가?라는 질문을 뒤집는 것이 유용합니다. 공중에서 10g의 가속도 이하로 서 있습니다. 또한 간단하게하기 위해 혈액이 물이라고합시다. 발의 압력 증가 : $$ \ begin {align} \ Delta P & = \ rho g \ Delta h \\ & \ approx (1000) (10 \ times 10) (2) \\ & = 200kPa \\ & = 2bar \ end {align} $$

발에서 외부 기압이 증가하는 경우 : $$ \ begin {align } \ Delta P & = \ rho g \ Delta h \\ & \ approx (1) (10 \ times 10) (2 ) \\ & = 200Pa \\ & = 2mbar \ end {align} $$ 발의 혈액과 발 바깥 공기의 압력 차이. 발과 다리에 많은 혈액이 고여있어 심장이 머리까지 펌핑 할 수없고 의식을 잃게됩니다.

공기 대신 물에 둘러싸여 있으면 압력 차이가 발생합니다. 발의 혈액과 주변 매개체 사이는 0이고 혈액 웅덩이가 없습니다. 의식을 유지합니다.

하지만 머리와 발 사이에는 여전히 거의 2 바의 압력이 있으므로 심장이 걱정 될 수 있습니다. 압력 구배에 맞서기 위해 열심히 노력해야합니다. 모든 것이 비압축성이라면 실제로는 아닙니다. 순환계를 단순 루프로 단순화 해 보겠습니다. 이제 다음과 같이 표시됩니다. $$ {\ Huge 0} $$ 심장을 무한히 얇은 펌프로 사용 심장이 한쪽으로 물을 펌핑하면 다른 쪽에서 물로 대체됩니다. 대체 물은 물이 올라 오는 것과 거의 동일한 압력으로 펌프에 도달합니다. 비압축성 유체로 밀폐 된 폐쇄 루프-처음에는 고압에서 물을 효과적으로 공급하므로 고압 차이를 극복 할 필요가 없습니다. 이것은 기본적으로 전투기에서 압력 슈트가 작동하는 방식입니다.

마지막으로 일부 답변은 깊은 유체 기둥의 압력 변화가 그들을 죽일 것이라고 제안합니다. 이것은 그들이 나쁜 엔지니어라면 사실입니다. 그들이 우주선을 100m 연속 수주로 만들면 높은 가속도에서 나쁜 시간을 보낼 것입니다. 대신 100m를 100m 높이의 밀폐 된 방으로 쪼개면 위의 바닥에 물기둥이 없으면 훨씬 더 낮은 압력 상승을 경험합니다. 10cm 위의 물기둥이 죽을 수 있지만 “많은 가속이 필요합니다.

혈액과 비슷한 밀도의 유체를 사용하는 경우 높은 가속을 위해 우주선을 올바르게 설계합니다. 육지 동물보다 더 높은 가속도를 견딜 수 있습니다. “공기 주머니와 같은 배열로 부력을 조절하지 않는 경우에도 도움이됩니다.

예, 고압을 견딜 수있는 한 인간이 할 수있는 것보다 훨씬 더 높은 가속도를 견딜 수 있습니다 (공중에서).

가속은 중력과 동일하며 여러분의 직감입니다. 물통에서 중력을 높이면 수압이 선형 적으로 증가합니다. 예를 들어 1g에서 10 배의 압력을 견딜 수 있다면 10gs의 가속도를 견딜 수 있습니다. .

댓글

• 죄송합니다. 이것은 ‘ 정답이 아닙니다. 수심 100m (지구 기압의 10 배)를 견디면 10g의 힘 IN AIR 를 견딜 수 있습니다. Force, = Mass x Acceleration, 그리고 100m에 해당하는 수심 1g에서 10gs로 당신을 누르는 물의 질량은 정상적인 인간을 죽일 것입니다. 우리는 적절한 공기 혼합으로 스쿠버 장비로 약 150m까지 다이빙 할 수 있으며 대기에서 약 15G를 견딜 수 있습니다. 아폴로 우주선에 넣은 것과 같이 밀도가 낮은 대기에서 더 견딜 수 있습니다.
• 이를 위해 ‘ 실제로 ‘ 일반 인간 ‘을 가정 할 수 없습니다. 외계인이 지구상의 바다 생물과 일치하는 생리학을 가지고 있다면 [직접 선택]
• 대부분의 물고기처럼 수영 방광 (예 : 몸 안에 가스가 채워진 구멍)을 가질까요? ?
• @Tim B II 심해 스쿠버 다이빙에서 당신에게 상처를주는 것은 너무 빨리 가속 할 때 인간 조종사에게 상처를주는 것과는 매우 다릅니다. 전자의 경우, 물을 으깨는 것은 실제로 문제가되지 않습니다. 왜냐하면 몸은 거의 물이고 따라서 압축 할 수 없기 때문입니다. 실제 문제는 가스가 특정 압력 이상에서 독성이 생기고 가스가 혈액으로 어떻게 확산되는지에 대한 세부 사항과 관련이 있습니다. 귀하가 제공 한 계산은 우연히 합리적인 대답을 제공 한 거의 비 균등성입니다.

또 다른 아직 언급되지 않은 요인-물 생물은 일반적으로 유사한 육지 생물보다 훨씬 약할 것입니다. 물 생물은 자신의 질량은 물론이고 자신의 질량을지지 할 필요가 없습니다. .

종과 같은 고급 수생 생물을 원한다면 고향을 엄청나게 조밀 한 분위기로 만드십시오. 부력이 작동하는 방식은 (tldr) 떠있는 것보다 밀도가 낮아야합니다 (즉, 변위 등을 무시합니다). 물의 밀도는 997kg / m³ 인 반면 인간은 약 985kg / m³입니다. 이제 저는 알고 있습니다. “어쨌든 가스가 물처럼 밀도가 높으면 압력을 제한하고 어차피 물에 빠지지 않는 이유는 무엇입니까?”

이유는 포럼에서 농담을하는 이유입니다. “번성”이라는 게임의.

해양 생물이 기술을 개발하기에는 불가능합니다. 물에서는 연소가 불가능합니다. 그들은 금속 도구를 만들 수 없습니다. 그냥 …. 번성하러 가면 더 잘 설명 할 것입니다.