Akvatiske romvesener og virkningene av akselerasjon i romflukt

Svaret er nei; de vil ikke engang være i stand til å motstå normale menneskelige akselerasjonsgrenser. Ikke på grunn av trykket (indusert av konstant akselerasjon), men på grunn av momentumendringen i deres miljømedium (forårsaket av de plutselige endringene i akselerasjon, spesielt i begynnelsen av lanseringen).

Et enkelt eksperiment som forklarer dette (ikke prøv dette hjemme rediger – av etiske grunner, ikke fordi jeg er bekymret for resultatene ); ta en liten fiskebolle, og legg en firfirsle i den, tett toppen og rist den. Etterpå vil firbenet være sår og mer enn litt forbanna på deg, men den vil være i live. fiskebolle full av vann og en gullfisk, forsegl toppen og rist den. Fisken din vil være død, nesten umiddelbart.

Videre redigering – En annen analogi som du kan tenke deg her er sjokkbølgene forårsaket av Blast Fishing , noe som også medfører store endringer i momentum over kort tid.

Hvorfor? Fordi vann ikke er komprimerbart medium (og det er veldig tett). I enhver kollisjon er den mest deformerbare gjenstanden den som også absorberer så mye av slagets kinetiske energi som mulig. Dette er grunnen til at moderne biler er så «spinkel» i forhold til eldre biler, og følgelig så mye tryggere. I en ulykke går bilen i stykker slik at den absorberer så mye av den kinetiske energien som mulig før den overfører balansen til deg. Eldre, mer stive biler gjør ikke det, og som et resultat fant mange ut hva som var den mest deformerbare gjenstanden i en kollisjon, egentlig betydde rett før de døde.

Luft er veldig komprimerbar (leses som deformerbar i dette svaret) som betyr at den kan absorbere mye energi i forhold til massen. Dessverre betyr det ikke mye fordi dens tetthet er veldig lav, så de to har en tendens til å balansere hverandre. Likevel trenger øgle vår bare å bekymre seg for å være den deformerbare gjenstanden hver gang han treffer en vegg på fiskebollen. Stropp ham inn, og han kommer til å bli mye bedre (derav sikkerhetsbelter).

Fisken din derimot er i et medium som ikke bare er komprimerbart, men veldig tett. Dette betyr at det vil ta mye mer energi å skyte ut alt det vannet på grunn av massen, og enda viktigere, den plutselige akselerasjonsendringen vil kaste all den ikke-komprimerbare massen din så snart du starter akselerasjonen din, sannsynligvis knuser deg. Dette betyr også at enhver form for manøvrering i rom- eller motorproblemer som forårsaker betydelige vibrasjoner eller skjelving er bekymringsfullt på grunn av raske og store momentumendringer enn den konstante akselerasjonen langs akselinjen.

Problemet med begrunnelsen i spørsmålet ditt er at oppdrift ikke er det samme som press.Oppdrift er relativ tetthet, mens trykk er kraften til en masse som påføres mot deg (dette er en forenkling, men funksjonelt riktig). Visst, trykket dypt i havdypet kan være ekstremt, men det kan også introduseres for skapningene dine sakte – de går ikke umiddelbart fra 10 meters dybde til 1000 meters dybde, og det vil drepe dem å gjøre det. Men i en rakett, det er akkurat det du ber dem om å holde ut.

De ville være langt bedre i en eller annen form for gel, som gjør at de kan puste, men er lettere og kan absorbere det meste av støtet for dem. Vann er ikke det beste mediet å finne seg i når ansiktet med plutselig akselerasjon.

Kommentarer

• Kommentarer er ikke til utvidet diskusjon; denne samtalen har blitt flyttet til chat .
• ditt forslag om at eksperimentet er litt juks. du råder oss til ikke å prøve det, og jeg mistenker at du ikke har ‘ t heller. så hvorfor skal vi tro konklusjonen din? (aka sitering nødvendig)
• Sagt annerledes: Som å fly en rakett er som å fly på en permanent eksplosjon, å fly en rakett i en akvarium er som permanent dynamittfiske?
• I ‘ er skeptisk til påstanden din om at firbenet i stor grad vil rømme uskadd etter å ha blitt smalt mot sidene av fiskebollen da den ‘ rystes. Hvis dette bildet er legitimt, så overlevde denne gullfisken og falt 1 meter til gulvet i fiskebollen hans. Den plutselige retardasjonen på slutten virket ‘ ikke til å være dødelig.
• Jeg må være uenig i dette svaret. For det første har jeg ‘ forbehold om resultatet. I tillegg er det ‘ helt annerledes enn akselerasjon i romfart, fordi bollen blir rystet frem og tilbake. En bolle som stadig akselereres i en retning vil ikke ha noen trykkbølger som forplanter seg gjennom den, da den ‘ er identisk med en vannmasse som sitter på en planet med en annen gravitasjonsakselerasjon. Til slutt er sammenligningen med dynamittfiske helt meningsløs, siden akselerasjonene det er involvert i, er mange størrelsesordener større enn de som oppstår i romfart.

Forutsatt at romskipet er fullstendig fylt med vann (dvs. ingen luftspalter), vil det være to effekter som romvesenene opplever.

For det første effekten av akselerasjonen på vannmassen i romskipet. For enhver betydelig akselerasjon vil det være en gradient i vanntrykket langs akselerasjonsaksen. Anta et 200 m langt romskip ved 10 g akselerasjon. På «fronten» av skipet vil vanntrykket være ubetydelig, i bakenden vil det være tilsvarende det som finnes på jorden på en dybde på ca. 2 km (rundt 200 atmosfærer). Hvis romskipet deretter bremset opp med samme hastighet, ville det være en nesten øyeblikkelig reversering; av trykkgradienten (nå ubetydelig bak på fartøyet og 200 atmosfærer foran). Disse trykkene vil øke i et lengre fartøy eller med høyere akselerasjoner – 500 m langt og 20 g vil gi deg nesten øyeblikkelig 1000 atmosfærer. Tilsvarende nesten dykking til bunnen av Marianas grøft! Så hvis skapningen stolte på svømmeblærene for oppdrift, ville de ha store problemer (havfisken går ikke bra når de blir mudret opp til overflaten raskt). Intern forvirring i romskipet kan løse dette problemet, men da det ville være veldig vanskelig å åpne / lukke dører og bevege seg under akselerasjon.

For det andre vil det være effekten av akselerasjon i selve skapningen. Landbaserte skapninger opplever ofte betydelig lokal akselerasjon og knusing som et resultat av hopping, fall osv., så har utviklet seg slik at indre organer med varierende tetthet er begrenset i posisjon mot disse kreftene. En sjødyr, avhengig av dens normale transportmåte i vann kan ikke være utsatt for disse akselerasjons- / skurrende effektene i sitt normale liv (vurder for eksempel en maneter). Hvis de er vant til å bli dempet i vann, kan deres indre være mer følsomme for akselerasjon enn vår.

Så svaret vil avhenge av s spesifikasjoner av skapningen. Muskuløs, dyppende nise – kanskje. Floppy, flytende geléfisk – sannsynligvis ikke.

Kommentarer

• Problemet med å være foran eller bak på skipet kan sikkert løses ved holde seg midt på skipet under akselerasjon og retardasjon.
• Glemmer du ikke at vi stort sett ikke er komprimerbart vann? Plutselige trykkendringer er farlige for oss fordi de ikke gir luftrommene i kroppene våre (lunger, bihuler, indre øre ..) tid til å utjevne trykket til det omgivende trykket.Oppløste gasser er et problem, først etter at du har rukket å absorbere dem ved et trykk som er relativt høyere enn det du senere blir utsatt for (dekompresjonssykdom). Forutsatt at disse romvesenene har utviklet seg uten slike luftrom, og trykkendringene er gradvis, ville den beste romvesenet sikkert være som en maneter? virker på dem, men de vil fortsatt bli utsatt for g-kraft. Den fysiologiske effekten av det er å trekke blod i sirkulasjonssystemet, enten fra eller mot hjernen vår, avhengig av ens orientering til akklerasjonen. Dette ville være det samme uansett hvilket medium du svømmer i (eller festet i). En fremmed uten et sirkelsystem som vårt, ville sikkert være immun?
• hva slags skip drømmer du om? 500m, 20g virker veldig fantasifull. i ‘ Jeg ser mer på dimensjonene til en soyuz-kapsel. en vannhøyde på kanskje 2 meter.
• @chasly Midt på et skip med lengden foreslo jeg at maksimalt trykk ville være halvparten av maksimalt trykk i endene. Så høy akselerasjon vil fremdeles føre til betydelig press. .

Vil de bare oppleve en økning i vanntrykk? De er vant til å takle ekstreme trykkendringer når de dykker dypt og kommer tilbake til overflaten av havet. Derfor vil absolutt høy akselerasjon ikke gi dem ulempe.

De største problemene vil oppstå uansett hvor det er tetthetsforskjeller i kroppen deres. Tenk på å sette en stålkube inne Når du utsetter dem for høyere trykk, skjer det ikke noe dårlig (det er ingen luftlommer som skal komprimeres).

Men når du akselererer det, endrer du kreftene ved grensen der tetthet endres. Den tettere stålkuben ønsker å være i «bunnen» av pannen. Når du øker det lokale gravitasjonsfeltet, jo større blir belastningene som kreves for å opprettholde utefra tettheter. skapninger har bein? Følsomme, men lette organer? Komplekse organer med flere vev med forskjellig tetthet? Jo større akselerasjon, jo større er kreftene som dukker opp i dem.

I studier på mennesker, den største skaden ved grensene nådd var ikke med lunger eller andre aspekter av tomme rom, men med netthinnen. Dette foregår helt i en lukket væskebeholder, men er fortsatt utsatt for skader ved høye akselerasjoner.

Ja, de vil kunne håndtere høyere akselerasjoner. Dette har Steve og AlexP svart på i kommentarene (muligens også andre)

For det første er det nyttig å snu spørsmålet, hvorfor lider luftpustende skapninger mer av akselerasjon enn akvatiske skapninger? Tenk deg står under 10 g akselerasjon i luften. La oss bare si at blodet ditt er vann for å forenkle ting. Trykkøkningen ved føttene dine: $$ \ begin {align} \ Delta P & = \ rho g \ Delta h \\ & \ approx (1000) (10 \ times 10) (2) \\ & = 200kPa \\ & = 2bar \ end {align} $$

Mens det ytre lufttrykket øker ved føttene dine: $$ \ begin {align } \ Delta P & = \ rho g \ Delta h \\ & \ ca (1) (10 \ ganger 10) (2 ) \\ & = 200Pa \\ & = 2mbar \ end {align} $$ Det er nesten 2 bar trykkforskjell mellom blodet i føttene og luften utenfor dem. Mange blodbassenger i føttene og bena, hjertet ditt vil ikke kunne pumpe det opp til hodet ditt, du mister bevisstheten.

Hvis du i stedet for luft er omgitt av vann, er trykkforskjellen. mellom blodet i føttene og det omkringliggende mediet er null, ingen blodbassenger. Du holder deg bevisst.

Men det er fortsatt nesten 2 bar trykk mellom hodet og føttene, du kan bekymre deg for at hjertet ditt må jobbe hardt for å pumpe mot den trykkgradienten. Det gjør det ikke, forutsatt at alt ikke er komprimerbart. La oss forenkle sirkulasjonssystemet ditt til å være en enkel sløyfe. Det ser nå slik ut: $$ {\ Huge 0} $$ Med hjertet ditt som en uendelig tynn pumpe Når hjertet ditt pumper vann opp den ene siden, blir det erstattet av vann som beveger seg nedover på den andre siden. Det erstattende vannet kommer til pumpen med nesten det samme trykket som vannet beveger seg oppover – da det hele er forseglet lukket sløyfe med en ukomprimerbar væske – så den trenger ikke å overvinne en høy trykkforskjell, ettersom det effektivt blir matet vann med høyt trykk til å begynne med. Dette er i utgangspunktet hvordan press passer i jagerfly.

Til slutt antyder noen svar at trykkendringene i en dyp væskesøyle vil drepe dem, dette er sant hvis de er dårlige ingeniører. Hvis de bygger romskipet sitt som en 100 meter kontinuerlig vannsøyle, vil de ha dårlig tid ved høye akselerasjoner. Hvis de i stedet bryter de 100 m inn i 100 1 m høye forseglede rom, uten vannsøyle til gulvene over, opplever de mye lavere trykkstigninger. På et tidspunkt vil 10 cm vannsøyle over dem drepe, men det vil ta mye akselerasjon.

Forutsatt at de bruker en væske med samme tetthet som blodet, utformer de riktig romskipet for høye akselerasjoner vil de være i stand til å tåle høyere akselerasjoner enn landdyr. Det vil også hjelpe hvis de ikke regulerer oppdrift med en luftblære som et arrangement.

En annen faktor som ikke har blitt nevnt ennå – vanndyr vil generelt være mye svakere enn lignende landdyr. En vanndyr trenger ikke å støtte sin egen masse, enn si den egen masse som tar et fall .

Hvis du vil ha en avansert vannlevende art, er det bare å gjøre hjemverdenen til en vanvittig tett atmosfære. slik oppdrift fungerer (tldr), må du være mindre tett enn det du flyter i (som ignorerer forskyvning og lignende), vannets tetthet er 997 kg / m³ mens mennesker er omtrent 985 kg / m³. nå vet jeg hva du tenker. «Hvis gassen uansett vil være så tett som vann, hvorfor begrenser jeg ikke bare trykket, og bare går i vann uansett?»

Årsaken er en løpende vits i forumet av et spill som heter «trives».

DET ER UMULIGT FOR EN OCEANISK ARTER FOR Å UTVIKLE TEKNOLOGI. forbrenning er umulig i vann. de kan ikke lage metallverktøy. bare …. gå for å trives og de vil forklare det bedre.