Prefacio: En la Tierra, con la ayuda de la gravedad, puedo atar fácilmente una llave inglesa a una cuerda, luego girarla, al estilo de un lazo, y soltarla en cualquier momento para que la llave inglesa y la cuerda salgan volando por los aires. Quiero saber si algo similar es posible en el espacio.
Sé que el movimiento a través del espacio se logra mediante delta-v, lo que generalmente significa que para llegar a algún lugar debes dejar algo atrás. Solo estoy tratando de averiguar si ese debe ser siempre el caso.
Digamos que estoy a solo seis pies de distancia de mi nave espacial cuando me doy cuenta de que olvidé colocar la correa. La cuerda tiene unos veinte pies de largo y está en un carrete conectado a mi traje. No tengo medios para perforar mi traje, y me muevo con una velocidad relativa exactamente cero hacia mi nave espacial. Supongamos que estaba usando mi MMU, y se quedó sin combustible justo cuando alcancé a la nave espacial, pero permanecí a seis pies de ella. Ahora, quiero llegar a la nave espacial, que tiene muchas superficies de agarre que puedo usar para volver a entrar siempre que pueda alcanzarlas. También tengo una llave muy grande. ¿Tengo alguna opción?
Digamos que conecto la llave a la cuerda, enrollo los 20 pies de la cuerda, pero luego la agarro de tal manera que la llave quede unida a unos tres pies de mi mano. Eso deja 17 pies de holgura desde mi mano hasta el punto donde se une a mi traje. Ahora, quiero empujar (lanzar) la llave inglesa hacia el barco con todas mis fuerzas. Eso me alejará un poco del barco, pero luego quiero intentar que la llave gire en un movimiento estilo lazo perpendicular al barco (es decir, el radio del círculo iría desde mí hacia el barco). Suponiendo que pueda hacer que la llave se mueva al estilo lazo, soltaría la correa justo cuando la llave se estaba moviendo hacia el barco, y luego dejaría que tirara del cable y de mí junto con ella. Cuando esto suceda en el espacio, ¿sería arrojado en la dirección opuesta con la misma fuerza?
La idea que busco es que puedo inyectar mucha energía en el movimiento de rotación de la llave con mi técnica de lazo. Estoy quemando calorías haciendo esto, así que no estoy creando energía. Estoy convirtiendo mi energía almacenada en energía cinética en el sistema de lazo giratorio. ¿Es eso posible de hacer en el espacio? ¿Estoy violando alguna ley de la física al tratar de usar el momento angular para inducir una velocidad lineal?
Entiendo que si tiro la llave y luego tiro de la llave, terminaré con un movimiento neto de cero en relación con mi punto inicial. Si la llave inglesa tiene una masa lo suficientemente menor que la mía, entonces tal vez podría hacer que la llave inglesa se aleje de mí lo suficientemente rápido como para alcanzar la nave espacial antes de que me aleje más que la longitud de la correa, y espero enganchar algo en la nave. Tal vez la llave podría tener un imán. No sé. Tal vez tenga un giroscopio conmigo al que pueda agarrarme para iniciar la maniobra del lazo.
La forma más fácil de pensar en esto es probablemente considerar que, dado que no hay fuerzas externas que actúen sobre usted, su centro de masa total no se puede mover. Ninguna cantidad de calistenia puede cambiar esto. Lo mejor que puede esperar es lanzar la llave inglesa directamente a la nave espacial. Entonces, la pregunta es, ¿dónde deberá estar su cuerpo cuando la llave inglesa esté en la nave espacial, para mantener estacionario el COM total? Eso es simplemente una cuestión de proporciones de masa. Si usted y su traje pesan cien veces más que su llave inglesa, su alcance efectivo será 20' veces .
Hacer girar la llave en una cuerda como un lazo no es muy productivo: te deja girando en posición, con rotación opuesta a la llave a tu alrededor. En la tierra puedes hacer girar un lazo sobre tu cabeza, porque puedes aplicar torsión con los pies contra el suelo. En el espacio, solo puedes hacer girar algo alrededor de tu centro de masa. Muy pronto te enredarás en la cuerda y dejarás de girar.
Cambio neto: parece que te encontraste con una araña hambrienta.
Arrojar la llave inglesa al barco , con o sin cuerda, es una forma de suicidio.
La llave inglesa se moverá hacia el barco y tú te alejarás proporcionalmente del barco.
Si la cuerda se acaba antes de que la llave golpee el barco, no habrás ganado ni perdido nada, excepto tiempo. Tirar de la llave tirando de la cuerda te llevará de vuelta a tu punto de partida.
Cambio neto: solo algo de esfuerzo y tiempo perdido, sin cambio de posición.
En el peor de los casos: si la llave inglesa GOLPEA el barco , se detendrá y posiblemente rebote un poco. En el proceso, imparte un poco de movimiento a la nave y reduce el impulso que puede recuperar de la llave a través de la correa.
Cambio neto: Tú y tu llave se alejan del barco a una velocidad lenta pero constante.
Hay dos formas de salvarte:
puedes enganchar algo en el barco, usar un imán en tu llave inglesa o enredar su correa alrededor de una parte del barco. Tenga en cuenta que esto funcionó mejor en el primer intento, ya que es solo un caso especial de golpear el barco con su llave inglesa.
Cambio neto: te alejarás a la deriva, a menos que el obstáculo con el barco pueda usarse para atraerte.
O el mejor escenario posible:
desatar la llave inglesa de su atadura. Adiós herramienta favorita.
Arroje suavemente su llave directamente LEJOS del barco. Se alejará en la distancia y, con suerte, no se volverá a ver nunca más.
Mientras tanto, estarás a la deriva en la dirección opuesta con el mismo impulso. A medida que amasa más que la llave inglesa, se desviará más lentamente. Lento es bueno, da más control. Eventualmente, subirás suavemente al barco. ¡Ahora tienes una oportunidad de agarrarte! . Es por eso que lanzaste la llave con cuidado, de modo que te muevas lentamente cuando llegues a la nave, lo que te dará suficiente tiempo para asegurarte.
Cambio neto: Te salvas a ti mismo y condenas a Mr. Wrench a las profundidades del espacio.
qmecanico
John
tom10