¿Cómo puedo definir significativamente el costo de energía de la levitación mágica?

En el mundo que estoy construyendo, hay una forma de "magia"¹ que efectivamente equivale a telequinesis impulsada por el metabolismo. En particular, existe un límite máximo de potencia de aproximadamente 20 W/kg en relación con el peso de una persona (equivalente a un "ejercicio extenuante", es decir, algo que la persona no pueda mantener durante demasiado tiempo).

En aras de la simplicidad, en teoría considero que esta "magia" es 100% eficiente. Esto está bien para hacer cosas que involucran Trabajo (definición física), pero me encuentro con problemas al considerar la levitación.

Se puede pensar en la levitación como la aplicación de una aceleración "mágica" constante a un objeto para contrarrestar la gravedad. Donde surge el problema es que la potencia requerida para acelerar un objeto, en presencia de un "motor" 100% eficiente, depende de la velocidad. En otras palabras, si solo estoy sosteniendo un objeto estacionario en el aire (la velocidad es cero), la energía requerida es cero . (Ver también esto .) Esto es "obviamente" una tontería.

¿Cómo puedo reformular esto para poder hacer una declaración razonable sobre cuánta energía cuesta usar mi "magia"? Tenga en cuenta que quiero poder hacer cosas como levantar y sostener objetos pequeños con un costo de energía comparable a hacer lo mismo a través de la fuerza muscular. (Este es el mismo sistema mágico que en ¿Una sociedad que usa magia crearía baterías vivientes? ; consulte esa pregunta para obtener más detalles/ejemplos).

En última instancia, quiero saber si a) las personas pueden levitar por sí mismas yb) si pueden reducir la velocidad hasta detenerse en caso de una caída alta, un accidente automovilístico o algo así.

Para decirlo de una manera un poco diferente, si ignoro la gravedad —en realidad, si ignoro todas las resistencias estáticas— generalmente puedo expresar la acción de la "magia" como si hiciera un Trabajo, para lo cual puedo procesar números razonablemente. Entonces, ¿cómo haría para determinar un valor "razonable" de cuánta energía tiene que usar la "magia" para contrarrestar las fuerzas estáticas (como la gravedad)? Idealmente, el resultado final sería una constante cuyas unidades son vatios por newton.

Tenga en cuenta que, si bien mi objetivo final es llegar a este número (¡y las sugerencias sobre cuál debería ser ese número son muy apreciadas!), la parte importante de esta pregunta es en realidad "¿cómo llegué a ese número?".

Escupiendo un poco... La gravedad de la Tierra es de unos 10 N/kg (un poco menos, pero nos estamos aproximando). Una persona promedio puede estar suspendida durante al menos un corto tiempo, y las personas en buena forma pueden hacer dominadas. Digamos también que mis 20 W/kg son un poco bajos y que alguien en muy buena forma puede manejar 30 W/kg y 20 N/kg. Esto nos da 1,5 W/N. Si no obtengo una respuesta a esta pregunta, seguiré con eso y (lamentablemente) lo daré por terminado. ¿Puedo racionalizar este número de otra manera que no sea "lo saqué mi <redactado>"? Lo que estoy buscando es una forma plausible de explicar por quéLa "magia" requiere energía para superar las fuerzas estáticas que, idealmente, podrían usarse para calcular un W/N que podría dar un número en ese estadio. (Una explicación que necesariamente daría un número diferente está bien, siempre que el número no sea cero y sea menor que, digamos, 5 W/N).

Después de su edición, parece que toda la pelusa es un poco irrelevante, ¿y solo quiere que alguien invente y justifique algunos coeficientes de ecuación de trabajo para usted?
... y siguiendo su comentario sobre mi (ex) respuesta, este parece ser el caso. Como tal, no estoy seguro de que su pregunta realmente cuente como construcción mundial. ¿Tiene un buen criterio para determinar cuál sería la "mejor" sanción arbitraria basada en el tiempo y el trabajo?
Tal vez. (Por cierto, pensé que su respuesta era interesante y... bueno, más útil que las otras, al menos). Si bien, en última instancia, quiero un número, el problema "real" es encontrar una explicación plausible para el número. . (Lo que hace que esto sea definitivamente una pregunta de WB, y definitivamente no una pregunta de física. SE). IOW, tengo "magia" que aplica fuerza cinética para mover o levitar algo, se necesita XW / N para superar las fuerzas estáticas opuestas a la acción del magia... ¿de dónde salió X?
Los criterios para una buena respuesta son a) un valor que se ajuste a lo que quiero que mi "magia" sea capaz de hacer, pero al menos igual de importante , b) una razón creíble para el valor. El valor real es el objetivo final, pero la pregunta es más sobre cómo llegar allí, si eso tiene sentido... (Edité la pregunta para aclarar esto...)
Mira esta respuesta. Creo que podría funcionar para su escenario. worldbuilding.stackexchange.com/questions/93534/…
@Willk, eso es... más o menos donde estoy tratando de terminar. No parece abordar realmente cómo/por qué llegué allí. Actualmente no me inclino por aceptarlo (¿quizás con algunos ajustes?), Pero la respuesta de Gustavo está al menos en el camino correcto.
Si su magia se trata solo de telequinesis, ¿tal vez medirla/limitarla en fuerza en lugar de energía? Al igual que el empuje de un cohete.

Respuestas (3)

El simple hecho de sostener un objeto sobre el suelo no requiere energía; una mesa puede hacerlo todo el día sin requerir calorías. Un ser humano sosteniendo un objeto es otro asunto: no podemos simplemente bloquear nuestro esqueleto en su lugar como un caballo, sino usar nuestros músculos para mantenernos erguidos.

Por lo tanto, podría tener el mismo requerimiento de energía que elevarse en el aire por otros medios (como subir escaleras), y el costo de permanecer estático en el espacio sería el mismo que permanecer quieto o mantenerse firme. peso por los brazos, dependiendo de lo que funcione mejor para la trama.

Downvoting, porque esto realmente no responde la pregunta. Ya dije que no quiero que el costo "estático" sea cero, y mostré una estimación de "lo mismo que sostener su propio peso con los brazos". Pero eso es un trasfondo. La pregunta real es por qué existe este costo. (Es decir, cuál sería una explicación plausible dentro del universo. Las razones fuera del universo son obvias).
Lo siento, pero la física es la física y no siempre hay buenas formas de evitarlo. No dispares al mensajero.
Explicar la física no es el problema. El problema es que su respuesta no responde de ninguna manera a la pregunta que se hizo: ¿ por qué , en el universo, la levitación requiere gasto de energía? En el mejor de los casos , su respuesta es un desafío de marco, pero no lo expresó de esa manera. (Y debido a que la levitación de costo cero es una habilidad que rompe el mundo, un desafío de marco no es realmente útil...)

Levitación por sonido. Levitación acústica

Tu magia no es más que poder propagar suficiente energía en el aire para mover el objeto. Se ha demostrado en laboratorio que una pelota de ping pong puede levitar solo con el sonido.

Necesitas un vector de la misma magnitud que vaya en sentido contrario.

Para cancelar la gravedad, debe aplicar "Fuerza normal". Eso es lo que aplica una mesa sobre el objeto al sostenerlo.

Para 1 kilogramo necesitas 9,8 Newtons. o 1 julio/metro.

Dado que el aire es comprimible, su ineficiencia es inevitable. En el agua tu magia funciona mejor.

¡En el vacío no funciona!

Divertirse :-)

Editado por comentario.

Soy consciente de la física básica. Lo que realmente quiero saber es por qué hay un costo de energía. Como estamos hablando de "magia", definitivamente estoy buscando una respuesta de tipo de construcción mundial, no solo recitar algunas fórmulas físicas.
Mis disculpas, edité la respuesta para reflejar la pregunta.
¡Gracias! Y... es una respuesta muy interesante, definitivamente en línea con lo que quería.
En el agua, funcionará mejor debido a la flotabilidad; hay menos "gravedad" que vencer. OTOH, ese puede ser el mismo principio en el trabajo ...
Por desgracia, digamos que quieres aplicar presión usando tu magia. Usa una losa de metal. Las vibraciones se propagarán más rápida y eficientemente utilizando un medio más denso.
Desafortunadamente, no es relevante para mi historia, pero pude ver un giro interesante en esto... la levitación requiere superar la tendencia natural de las "cosas" más livianas de querer mover "arriba y sobre" un objeto. La magia tiene que evitar que eso suceda. Creo que obtienes el mismo efecto en un medio, pero en lugar de no funcionar en el vacío, haría que la levitación fuera gratuita (sin costo de energía) en el vacío.
Los astronautas enfrentan el problema de dejar caer cosas porque esperan que permanezcan en su lugar. Sería interesante colocar a un astronauta acostumbrado a sostenerlo en su lugar en una sala de vacío.

La levitación en realidad no necesita consumir energía. Un hechizo de levitación bien construido simplemente suspende la conversión de energía potencial gravitatoria en energía cinética. Esto cuesta casi nada. Solo necesitarías gastar energía para ascender, y recuperarías energía al descender.

La forma ineficiente de hacer la levitación es producir una contra-aceleración contra la gravedad. A todos los efectos prácticos, bien podría ser "Conjurar motor de helicóptero". Esto agotará su reserva de energía con bastante rapidez.

... excepto que estoy tratando de evitar muy específicamente la creación de un universo que evite Gravity Is a Harsh Mistress . La levitación libre significa que, entre otras cosas, todos pueden volar , los usuarios de magia pueden levantar objetos masivos y, en general, causan todo tipo de estragos en la construcción del mundo. Específicamente, quiero que la levitación sea lo suficientemente costosa como para que solo se pueda hacer en ráfagas cortas o con objetos livianos.
¿Cómo puedo definir significativamente el costo de energía de la levitación mágica?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v