¿Qué tan rápido tendría que correr alguien para viajar verticalmente por una pared?

Actualmente estoy haciendo un proyecto de física sobre los efectos de la llamada 'supervelocidad'. Me preguntaba qué tan rápido tendrías que correr para viajar verticalmente por una pared. Es decir, negar la fuerza de gravedad. ¿Es posible? ¡La ayuda sería apreciada!

Respuestas (5)

Suponiendo que pudiera obtener tracción contra la pared, podría correr o caminar a cualquier velocidad. Sin embargo, el problema es que, en la gran mayoría de las circunstancias, no se puede obtener tracción contra una pared vertical.

La razón por la que podemos caminar por el suelo es porque la gravedad nos empuja hacia abajo. A esta fuerza hacia abajo se opone una fuerza normal hacia arriba desde el suelo. Esta fuerza normal es la que permite que exista fricción estática entre nuestros pies y el suelo y esta fricción proporciona la fuerza horizontal que nos permite empujarnos hacia adelante.

Al correr o caminar por una superficie vertical, aún necesita la fuerza de sus pies para empujarlo en la dirección del movimiento previsto. Sin embargo, la gravedad ya no te empuja hacia el "suelo" (o la pared en este caso). Como resultado, cuando empujas la pared con los pies, la fuerza normal que se requiere para generar fricción ya no se opone a nada. Como resultado, tratar de correr o caminar sobre una superficie vertical hace que te empujes fuera de esa superficie y te caigas.

Ahora, todos hemos visto películas en las que personas como Jackie Chan corren contra una pared por un breve momento. La forma en que lo hacen es corriendo primero hacia la pared. Luego saltan a la pared y la pared tiene que aplicar una fuerza para desacelerar su movimiento horizontal a cero. Esa fuerza se puede usar como la fuerza normal necesaria para generar la fricción requerida. Sin embargo, una vez que la pared haya eliminado toda su velocidad hacia ella, cualquier paso adicional los alejaría por completo de la pared.

Entonces, en teoría, si logras una carrera realmente rápida hacia la pared, podrías llegar más alto antes de empujarte de nuevo. Sin embargo, esto no podría ser más que unos pocos pasos porque la pared desacelera rápidamente su velocidad horizontal. Eso significa que los pasos lentos tomarían demasiado tiempo para llegar muy lejos. Además, los pasos rápidos significarían que necesitas acelerar mucho más hacia arriba. Y entonces necesitaría más fricción, lo que significa una mayor fuerza normal de la pared, lo que significa una desaceleración más rápida de la velocidad horizontal, lo que significa una salida más rápida de la pared. Sin mencionar que para llegar muy alto, tendrías que correr hacia la pared tan rápido que lo aplastarías cuando saltases sobre ella para comenzar a correr hacia arriba (la salpicadura es mala, solo para tu información). Este es un escenario sin salida.

Dicho esto, si reemplaza la fricción por otra fuente de fuerza vertical (una que no provoque que lo empujen de la pared), entonces lo único que le impide subir es la fuerza de sus piernas. Pero si pueden vencer la gravedad (y si puedes subir una escalera, entonces eso es un sí), entonces puedes correr o caminar siempre que algo te sujete a la pared. Crédito donde se debe, como señaló tc, los alerones como los de un auto de carrera también funcionarían para proporcionar la fuerza tan necesaria hacia la pared. También botas magnéticas, un gran ventilador apuntando hacia afuera, un fuerte viento, etc.

¿La leccion? Si bien es realmente genial cuando un personaje súper rápido en una historia sube un rascacielos, esto simplemente no es realista. Siento estropear la diversión :-(

Además de la respuesta de Jim, podría obtener suficiente tracción si se le permite correr por la pared con alas (perfiles aerodinámicos). En teoría, los autos de carrera de Fórmula 1 podrían circular por las paredes o los techos sin caerse simplemente porque la carga aerodinámica generada por esas alas puede ser hasta 5 veces su peso. Por supuesto, tendrías que correr a una velocidad sobrehumana para que eso funcione.

Puedes subir por la pared tan rápido como quieras, siempre que puedas mantener esa velocidad. El trabajo que necesitas hacer en el proceso es mgR, donde 'R' es el radio de la tierra, 'm' es tu masa y 'g' es la aceleración de la gravedad. 'mgR' es la energía vinculante entre usted y la tierra, que debe contrarrestar para escapar de la atracción de la tierra.

Si desea simplemente saltar una vez y escapar de la atracción de la tierra, debe saltar con una velocidad igual a la velocidad de escape de la tierra, que es igual a 11,2 km/s.

Espero eso ayude !

Editar: en realidad, podría terminar gastando mucha más energía en disipaciones de energía debido a la fricción y la resistencia del aire. Pero calcular esto requiere un cálculo mucho más complejo. Sin embargo, si desea moverse con una velocidad relativamente baja y si su camino no tiene fricción, entonces mi respuesta será suficiente.

Suponiendo que haya superado la falta de tracción, se trataría más de la fuerza requerida que de la velocidad.

La fuerza requerida también dependería de su peso.

La fuerza de lo que vemos como gravedad es de 9,8 N/Kg.

Por tanto, para mantener tu posición sin moverte, si pesas 200Kg, necesitarás ejercer al menos 1.960 Newtons; cualquier cosa más que eso y subirías por la pared.

Cuanta más fuerza, más rápido vas.

Podemos dar tres pasos más o menos contra una pared, lo que hacemos no es caminar ni correr, pateamos la pared como un metro (nuestra pierna) antes del choque, cambiamos el giro de la velocidad, lanzando así nuestro cuerpo boca arriba y aprovechando fricción.