¿Cómo podría una gravedad más baja darle a alguien "la fuerza de diez hombres"?

He estado pensando en lo fuerte que sería/podría ser un humano o humanoide en un planeta con una gravedad diez veces menor que la Tierra. Después de pensar en personajes como John Carter de Marte , un humano de la Tierra que va a un mundo con menor gravedad y se encuentra capaz de dar saltos gigantes y puede matar a un marciano de un solo golpe, y por el contrario Superman, un humanoide cuya especie está adaptada a un planeta. con mayor gravedad y es más fuerte en la Tierra donde la gravedad es más débil, tengo mucha curiosidad en cuanto a las proezas de fuerza y ​​atletismo que podría lograr un humano/humanoide.

Digamos que usamos los récords establecidos por los atletas olímpicos como el potencial promedio máximo para un humano/humanoide en la gravedad de la Tierra. ¿Cómo cambia esto en una gravedad más baja? ¿La gravedad diez veces más débil le da a alguien "La fuerza de diez hombres"?

¿Cómo puede algo ser el promedio máximo? Y los récords olímpicos son casi promedio, de lo contrario no serán récords.
tu mejor récord de lanzamiento de bala es caer directamente sobre tus pies aquí, pero en ese planeta probablemente puedas aterrizar en el dedo del pie de alguien suponiendo que la sección transversal de tu bíceps permanezca sin cambios; D
diez veces la capacidad de elevación: sí... Diez veces la capacidad de carga: no del todo... Diez veces la torpeza, bastante probable.
XKCD obligatorio: natación lunar

Respuestas (6)

La masa y el peso son diferentes .

En gravedad cero, un saco de boxeo no tiene peso. Aún así, no puedes golpearlo en el techo con la punta de un dedo. Esto se debe a que la bolsa es demasiado grande . La masa es la capacidad de un cuerpo para resistir el movimiento y no cambia con la gravedad.

En ZG, si pinchas la bolsa con la yema del dedo millones de veces, llegará al techo. Esto se debe a que la bolsa permanece en su lugar entre golpes. Esto no funcionará en la gravedad porque la bolsa se reinicia después de cada golpe.

En ZG, si empujas la bolsa lo suficiente, eventualmente tocará el techo. Eso es porque cada golpe le da a la bolsa un ligero impulso que no es cancelado por la gravedad. Así que empuja la bolsa uno y espera un año para que toque el techo. ¡O púlsalo unos cuantos millones de veces y míralo volar!

Ahora reemplace el saco de boxeo con un marciano en Marte. No los enviarás a volar a menos que sean delgados como un palo y tengan poca masa.

Asimismo, tu velocidad de salto no aumentará en Marte. ¿Qué cambia es la altura máxima del salto? Todavía podría tomar un tiempo llegar a la cima de ese rascacielos.

Probablemente tu velocidad máxima sea menor en Marte. Tus piernas tienen la misma masa por lo que cada zancada usa la misma energía. Entonces podrías hacer el mismo número de zancadas por minuto. Solo que ahora, con menor gravedad, cada zancada te empuja más alto en el aire, por lo que tardas más en aterrizar. Así que menos zancadas y menos velocidad.

Su corazón puede bombear la sangre de sus pies a su cabeza más fácilmente. Esto podría cambiar la resistencia. No estoy seguro exactamente. También podría causar otros problemas, como presión arterial anormalmente alta

No eres más fuerte, ellos son más débiles.

La historia habitual es que, al evolucionar en baja gravedad, los marcianos evolucionaron para ser mucho menos masivos. Por ejemplo, pueden salirse con la suya con huesos más ligeros y débiles y menos músculo.

Digamos que los marcianos pesan unos 30 kg. Aproximadamente son la mitad de la masa de un humano adulto. Dependiendo de su biología, tu puño podría atravesar directamente el pecho de un marciano, o podrías tambalearlo unos metros. Esto probablemente depende de dónde los golpees. Golpee cerca de la parte superior del marciano, retrocederán más mientras intentan atraparse.

Desde un punto de vista científico, encuentro una gran diferencia en la fuerza difícil de creer. El esqueleto es solo el 15% del peso corporal. Tal vez un corazón más pequeño para bombear sangre a la cabeza, pero la mayor parte del cuerpo no está ahí para resistir la gravedad. Recuerde que hay otras tensiones. Como las tensiones que provoca el cuerpo sobre sí mismo al girar bruscamente.

Creo que su velocidad máxima sería mayor en Marte, ignorando la resistencia del aire. Probablemente sea más lento para acelerar, pero pasar más tiempo en el aire es mejor. Por eso, cuando corres, quieres impulsarte lo más alto posible en el aire.
@HelloGoodbye Soy escéptico al respecto. Seguramente para avanzar rápido quieres empujarte hacia adelante y no hacia arriba.
@HelloGoodbye Dije HACIA ARRIBA, no HACIA ADELANTE: youtube.com/watch?v=HqjhHVUzl8o
Con respecto al segundo párrafo: ¿Quiere decir por la resistencia del aire dentro de una estación espacial? Porque de lo contrario, un solo golpe es todo lo que se necesita para empujar la bolsa hacia el techo, aunque muy lentamente. Después de todo, una vez que lo empujas, tiene movimiento, y sin nada que lo detenga, debe continuar en línea recta (primera ley de Newton).
Esta respuesta es falsa. Puedes golpear un saco de boxeo contra el techo con un dedo en gravedad cero. Se moverá muy lentamente después de un golpe, pero seguirá moviéndose y eventualmente golpeará el techo.
Sin embargo, tus PATADAS definitivamente serían mucho más fuertes que las de los marcianos, y tu velocidad de carrera también lo sería (después de un poco de entrenamiento), ya que eso solo requiere los músculos de las piernas.
@Hobbamok Es más difícil entrenar piernas en baja gravedad. Tampoco estoy de acuerdo con una mayor velocidad de sprint. Considere el caso extremo de la gravedad cero. ¡No puedes correr en absoluto porque el primer paso te empuja en el aire y no puedes alcanzar el suelo en el segundo!
@AlexanderWolters ¡Tienes razón! Editado la respuesta.
@Hobbamok ¡También tienes razón!
@Daron, pero no estás en gravedad cero, todavía tienes algo de fricción con el suelo. Y no sé cómo estás corriendo, pero principalmente voy hacia adelante y no hacia arriba. Sí, correr en Marte con el cuerpo de un humano se vería extraño y requeriría acostumbrarse, pero es absolutamente factible (simplemente inclínese hacia adelante con mucha fuerza y ​​dé grandes saltos). En suelo resbaladizo no, pero cualquier cosa con la fricción adecuada: sí, totalmente. Además, la mayor masa para el mismo tamaño le otorgaría más fricción, lo que significa que de hecho puede acumular más impulso hacia adelante.
@Hobbamok Mi punto es que si corre decentemente en gravedad normal y no puede correr en ZG, debe esperar correr mal en baja gravedad.
@Daron Oh, pensé que esto era solo con respecto a los marcianos naturales. Sry si entendí mal a todos aquí. Sería más lento en la tierra, pero aún superaría fácilmente a cualquier marciano nativo (después de adaptar sus movimientos a Marte)
Ignorando la resistencia del aire, una vez que haya alcanzado su velocidad máxima, lo único que reduce la velocidad es tocar el suelo

Solo quiero agregar algunos datos sobre la natación. De XKCD ¿Qué pasa si # 24 :

Esta (...) nota al pie contiene algunos detalles sobre las matemáticas detrás del salto de un delfín. Calcular la altura que un nadador puede saltar fuera del agua requiere tener en cuenta varias cosas diferentes, pero la conclusión es que un nadador normal en la Luna probablemente podría lanzarse un metro fuera del agua, y Michael Phelps bien podría ser capaz para administrar 2 o 3.

Los números se vuelven aún más emocionantes cuando presentamos las aletas.

Los nadadores que usan aletas pueden ir sustancialmente más rápido que los nadadores normales sin ellas (aunque el nadador más rápido que usa aletas perderá ante un corredor, incluso si el corredor también usa aletas y salta obstáculos).

Los nadadores con aletas campeones pueden llegar a casi 3,2 m/s usando una monoaleta, que es lo suficientemente rápido para algunos saltos bastante impresionantes, incluso en la Tierra. Los datos sobre las velocidades máximas y los empujes de las aletas sugieren que en la Luna, un campeón de natación con aletas probablemente podría lanzarse a una altura de 4 o 5 metros en el aire. En otras palabras, en la Luna, posiblemente podrías hacer una inmersión alta en reversa.

Hay un enlace a este video de Youtube en el texto original, te recomiendo que lo veas. Un hombre que lleva una monoaleta logra saltar fuera del agua. Por un instante está prácticamente vertical y sólo la aleta toca el agua. En la gravedad lunar, incluso alguien con poca práctica podría hacer esta hazaña, y las personas que tienen mucha experiencia podrían hacer el salto de 5 metros (~15 pies) mencionado en el artículo de XKCD.

Relativamente más fuerte

La gravedad en un planeta es increíblemente importante para los caminos evolutivos. Determinan si el vuelo es posible y de qué tipo, así como qué tan altas y fuertes crecen las criaturas.

Las diferencias más citadas son:

  • Un planeta con mayor gravedad tendrá animales más fornidos y menos altos.
  • Uno de baja gravedad podrá tener animales más altos y delgados.

Esto no es del todo cierto. Las restricciones y el resultado probable cambian. Los animales delgados probablemente serían aplastados en un planeta de alta gravedad, pero los pequeños y fornidos pueden vivir en uno de baja gravedad (si no los afligen cosas como la enfermedad de las profundidades marinas). Pueden evolucionar, aunque es más probable que otros diseños tengan éxito. Las semillas pesadas que se entierran con el impacto tienen sentido en una situación de alta gravedad, pero no son prácticas en una de baja gravedad. Sin embargo, las semillas ligeras se pueden cultivar en un planeta de alta gravedad.

La razón por la que tu chico es probablemente más fuerte es que las criaturas han crecido de una manera que no desperdicia energía que no necesita. No todas las criaturas son una versión de bidy builder por este motivo. Se desperdicia energía y tiempo para conseguirlo y mantenerlo, mientras que podría ser mejor no comer todo lo que te rodea solo para mantener esas piernas hinchadas.

Tu chico vivía en un planeta de mayor gravedad, por lo que necesitaba tener músculos más grandes para realizar tareas básicas. Gracias a la ley del cubo cuadrado, en realidad podría ser diez veces más fuerte que los extraterrestres, incluso si la gravedad no es diez veces menor.

Sin embargo, saltar podría no ser uno de ellos. Los cuerpos de los alienígenas podrían estar mejor adaptados y gracias a su constitución poder llegar mucho más lejos. Como un saltamontes puede saltar alto y lejos en términos relativos a los humanos. Pero el poder detrás del salto de tu chico es más fuerte.

La gravedad impacta directamente en el peso.

Peso = masa * aceleración de la gravedad

Entonces, digamos que un levantador de pesas olímpico puede levantar hasta 200 kg, lo cual es

20 MASA * ​​10 aceleración de la gravedad en la tierra = 200 kg

El efecto que tendría es que en un planeta con 10 veces menos aceleración de la gravedad, el levantador de pesas ahora puede levantar objetos más pesados.

20 MASA * ​​1 aceleración de la gravedad = 20 kg (la masa no cambiará en los planetas, pero la gravedad sí lo hará)

Entonces, para levantar el mismo peso que podría en la Tierra, podría levantar 200 kg de la siguiente manera:

200 MASA * ​​1 aceleración de la gravedad = 200 kg

Conclusión:

No será más fuerte, pero podrá levantar 10 veces más masa que la que podría en la Tierra debido a las menores fuerzas de gravedad, pero aún así su peso máximo de levantamiento será de 200 kg.

A diferencia de las otras respuestas, creo que OP se refiere a que el cuerpo se desarrolla para ser más fuerte bajo una gravedad más alta que una gravedad más baja. Así que sería como si caminaras todo el día con pesas, así que cuando te las quitas eres más fuerte que cualquier otra persona cuyo cuerpo no necesita desarrollarse tanto.

Así que la frase no debería ser "te da la fuerza de diez hombres" tanto como "te da la fuerza de 10 marcianos". Sin embargo, 10 veces es demasiado. Marte no tiene 1/10 de la gravedad de la Tierra. Marte tiene aproximadamente la mitad de la gravedad.

En mi opinión, la masa disminuiría 10 veces. El resultado es que tu peso también disminuye en diez, pero la masa es la misma, por lo tanto pesa lo mismo y no tienes la fuerza de 10 hombres.