Límites de velocidad de la resistencia del aire en un palo de escoba

Estoy trabajando en un juego de rol de mesa sobre brujas. Tengo la mayor parte de la mecánica de las escobas resueltas, pero tengo problemas para decidir las velocidades máximas. Los límites de velocidad no son el resultado de qué tan rápido se puede hacer que vaya el palo de la escoba, sino que son impuestos por la resistencia del aire que arranca a la bruja del palo a altas velocidades.

Busco dos velocidades; uno para brujas sentadas de costado y otro para brujas a horcajadas sobre la escoba. Las brujas novatas se sientan de lado, porque es más fácil mantener el equilibrio de esa manera, mientras que las brujas más experimentadas se sientan a horcajadas. Sentarse a horcajadas sobre la escoba les permite inclinarse hacia adelante y estilizarse mejor, además de brindarles un mejor agarre.

Otros hechos que pueden ser pertinentes: El levantamiento ocurre enteramente en la escoba, y la bruja debe descansar sobre eso. Las escobas están montadas con cerdas hacia atrás. Para los propósitos de esta discusión, la bruja no está realizando magia además de la magia que levanta y mueve la escoba.

Suponga que la bruja tiene suficiente práctica para mantener el equilibrio en la escoba, pero de ninguna manera es una atleta. Su fuerza de agarre, peso, etc., son promedio para los humanos. ¿Qué tan rápido puede ir sin ser estafada por el aire que se aproxima?

¿tal vez estaría bien compararlo con una bicicleta o una motocicleta? no sé, podría valer la pena intentarlo, y tendrías que reducir un poco la velocidad debido al hecho de que la bruja no tiene un mango específicamente, solo tienen el palo para agarrarse, y tampoco nada para su pies.
¿Pensé que los veteranos usaban una escoba mientras que los padawan usaban un recogedor?
Tu bruja puede crear un campo de fuerza en forma de cono frente a ella para que no enfrente la resistencia del aire en absoluto. El campo de fuerza no necesita ser fuerte, solo necesita cortar el aire, los insectos o las aves pueden atravesarlo. Tal vez las brujas novatas no puedan hacerlo, pero las experimentadas sí, cuanto más experimentada sea la bruja, más fuerte será el campo de fuerza.
@ V.Aggarwal: ¿un campo de fuerza en forma de cono ? ¿No era la aerodinámica la razón subyacente del sombrero en forma de cono de bruja ? ;)
Dado que esto parece ser un punto de confusión: ¿la magia que anima la escoba simplemente la impulsa o también estabiliza o controla su orientación? Específicamente, ¿evita que la escoba gire alrededor de su eje delantero?
@michaelgriffin también las motocicletas (especialmente las diseñadas para ir rápido) tienen asientos que evitan que te deslices hacia atrás y carenados que retienen el viento. Combinado con lo que ha mencionado, siento que la velocidad máxima de las escobas es considerablemente más baja que la de las motocicletas.
Creo que cualquier escoba "realista" que se monte a alta velocidad seguramente implicaría un arnés de equitación que mantenga a la bruja segura en (o más probablemente colgando debajo) de la escoba.
@V.Aggarwal El campo de fuerza está en el juego, pero es el reino de las hazañas de nivel superior. En ese momento, ya no necesito una respuesta basada en la ciencia (hay magia involucrada), por lo que esta pregunta no tiene eso.
@RutherRendommeleigh Ohh, buen punto. Mi intención es que la magia estabilice bastante la escoba; lo suficiente como para que una bruja novata tenga dificultades para girar. Ciertamente evita que gire alrededor de su eje delantero, aunque no estabiliza a la bruja de ninguna manera.

Respuestas (1)

No es la respuesta que está buscando: creo que la respuesta es que es efectivamente imposible.

Para el arrastre en sí, su límite será el arrastre frente a la fuerza de agarre. Creo que tu bruja estará sujeta a su propio peso a alrededor de 140 mph, la resistencia va al cuadrado de la velocidad. Sin embargo, estás agarrando la escoba de una manera muy ineficiente. Tenga en cuenta que puede probar esto usted mismo (¡pero vea mi segundo punto!): sujete un palo de escoba fuerte entre dos soportes, envuelva una cuerda alrededor de su pecho y luego sobre algo detrás de usted para que cuelgue. ¿Cuánto peso en la cuerda puedes resistir?

Sin embargo, hay un problema mucho mayor aquí: ¿cómo vas a sentarte en ese palo de escoba en primer lugar? Tu centro de masa está sobre el palo de escoba, el palo de escoba es redondo. Vas a tener un gran problema evitando girar alrededor de la escoba. (Tenga en cuenta que esto podría superarse atando suficiente peso a sus pies, pero el peso necesario es considerable).

He probado el problema del equilibrio sentado en las barandillas de las escaleras. Equilibrar la silla de montar lateral es bastante fácil; mantener el equilibrio a horcajadas es mucho más difícil, pero factible. Probar la fuerza requerida con una cuerda es una buena idea, pero traducir eso a la velocidad del viento sigue siendo difícil. ¿Hacer una citación para la cifra de 140 mph? He mirado algunos documentos, pero no puedo encontrar nada que pueda usar.
@pyrrhicPachyderm Son 120 mph con los brazos abiertos, 180 mph con el cuerpo alineado con el viento, mi 140 es una extrapolación de esos. (Estoy viendo números para paracaidismo). En mi experiencia, las barandillas de las escaleras tienen soportes debajo, tu escoba es más pequeña, más redonda y no tiene nada debajo.
Si vas a 140 mph, realmente quieres unas buenas gafas, o mejor aún, un casco integral y buenos cueros. (Honestamente, aunque he hecho ese tipo de velocidad en una motocicleta, siempre ha sido con un carenado completo. 60-70 es lo más rápido que me gustaría ir sin uno). Y ciertamente no quieres correr en una tormenta de lluvia o granizo, o ser golpeado en la cara por una avispa (muy poco divertido).
@LorenPechtel ¡Ahh, paracaidismo! ¡Gracias! Acabo de mirar la página de Wikipedia , y eso incluso da algunas cifras que podría usar en cálculos de velocidad no terminal. En cuanto a las barandillas de las escaleras, sí que opté por unas circulares de madera, y evité tocar los soportes, pero eso sí, eran más grandes.
@pyrrhicPachyderm Tenga en cuenta que su página es para máxima velocidad: la bruja acostada en la escoba, no sentada en ella. Sentarse no va a estar muy por encima de la posición de águila abierta.
@pyrrhicPachyderm supongo que no ha sido azotado por vientos de 140 mph o no ha realizado ninguna maniobra mientras estaba sentado en la barandilla de la escalera.
@jamesqf, ya sabes, ¿ la magia sería un reemplazo adecuado para la protección ocular y el repelente de insectos?
Mi conclusión es que una <ejem> bruja voladora de ciencia dura se colgaría boca abajo de su escoba, al estilo perezoso.
@LorenPechtel Sí; He usado los números de águila extendida para la bruja sentada en la silla de montar lateral, y la posición de cabeza para la bruja a horcajadas en el palo e inclinándose hacia adelante aerodinámicamente (me imagino que se acostará a lo largo del palo mientras alcanza velocidades máximas).
¿No lanzarías un hechizo que actúa como un parabrisas? ¿O incluso incluir esto en la magia de la escoba?
@Gene No. La manera fácil es sentarse en las cerdas.
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