Boots of Speed ​​- ¿Qué tan rápido pueden ir?

¡Alicia tiene prisa! Afortunadamente, recientemente adivinó la ubicación de un par de botas de velocidad ®. ¿Qué tan lejos puede llegar en 10 horas?

Bueno, después de una inspección más cercana, Alice un poco decepcionada le dirá que son más como "el exoesqueleto de la velocidad de extremidades largas", pero aquí están los conceptos básicos:

Debe tener :

  • Debe preservar los cartílagos, los huesos, la piel y la integridad general del cuerpo del usuario.
  • No, no es un traje de cuerpo completo, por lo que el viento (y los insectos, qué asco) será un factor.
  • Debe moverse significativamente más rápido que un humano (duh).
  • No debe despegar hacia las nubes con cada paso (a menos que proporcione el medio de transporte más rápido)

Agradable tener:

  • Cero o casi cero fatiga adicional en comparación con caminar
  • Capaz de manejar terrenos más accidentados que una carretera pavimentada perfectamente plana
  • No explote el lugar cuando se ponga en marcha y evite arrojar fragmentos de concreto del pavimento a la cara de las abuelas que hacen sus compras cuando pase.

Opcional tener:

  • Un sistema que no necesita desesperadamente un handwavium u otra fuente de alimentación no portátil
Con todos sus requisitos, creo que necesita un ATV o patas mecánicas.
Desafortunadamente, no creo que las Botas de velocidad cegadora cuenten aquí. Estas botas biónicas , sin embargo, podrían hacerlo.
¿Pueden las botas tener una fuente de energía, o estamos limitados solo al poder humano?
Fuente de alimentación @2012rcampion ok, especialmente si es portátil.
Botas como esa no son un método ideal para la locomoción. Probablemente desgarrarían al usuario miembro por miembro.
¿Puedo ponerme 2 Feraris en los pies y llamarlos "botas"?
¿Por qué siento que esta pregunta es sacada directamente de un juego de Steve Jackson? :D

Respuestas (3)

Tenemos algunas opciones. Comencemos con baja tecnología y trabajemos hacia arriba. Además, como línea de base, estamos tomando los récords de Usain Bolt, quien hizo la carrera de 100 m en 9.58 s, que es aproximadamente 23 mph. Obviamente, la mayoría de la gente ni siquiera se acerca a esta velocidad. Los corredores de maratón han cubierto 1 maratón (26 millas y 385 yardas) en 2 horas, 45 minutos y 46 segundos. Eso es 9-ish millas por hora .

Locomoción canguro

Tus botas/exoesqueleto de velocidad pueden estar hechos de algún material elástico que les permita saltar como un canguro . Lo bueno de saltar es que tu salto anterior puede contribuir a la energía necesaria para el próximo salto. Esto lo hace potencialmente más eficiente energéticamente en comparación con otras formas de locomoción. Una velocidad "cómoda" para un canguro rojo parece ser de alrededor de 15 mph, con un máximo de 44 mph.

Tacos o raquetas de nieve

Tus botas de velocidad podrían brindarte una mejor tracción en terrenos irregulares. Como Lindybiege relata aquí de forma hilarante , los clavos y los tacos mejoran tu agarre, lo que a su vez puede mejorar tu velocidad. No es exactamente un exoesqueleto, pero puede tomar rutas más directas y, por lo tanto, moverse más rápido de lo normal.

¿Qué pasa con los zancos?

Como se ve en los registros , los zancos en realidad no ayudan a las personas a moverse más rápido, a pesar del aumento en la longitud de la zancada que se puede obtener con ellos. Peor aún, los zancos son impulsados ​​por las personas que los usan. (Por ejemplo, ¿el récord mundial de 7'13" para correr una milla? No es impresionante). No, los zancos no te ayudarán a moverte más rápido a menos que estén impulsados ​​por algo.

exoesqueleto motorizado

Hay algunos problemas de diseño con los exoesqueletos motorizados. Parece que la mayoría de ellos están diseñados para levantar objetos pesados ​​o para ayudar a los discapacitados. La mayoría de los productos que existen no están diseñados para la velocidad. Si lo hiciera, encontraría que son:

  1. Luz
  2. Muy eficiente energéticamente

Preferiría una batería de estado sólido , que almacena muy bien la energía eléctrica en comparación con muchas otras baterías, y podría recargarse potencialmente con paneles solares. Algunos actuadores lineales o hidráulicos simples podrían ayudar a obtener algo de velocidad en esas piernas, pero ambos son relativamente lentos.

Los zancos de resorte (¿estás definiendo los zancos como zancos rígidos?) ¿No ayudan a acelerar?
@NickT ¿No sería más como un movimiento de canguro? ¿Saltando?
Para el movimiento de canguro, es posible que desee ver las tesis y los zancos de canguro

Creo que necesita una versión muy modificada tecnológicamente de Bamboo Boogie Boots .

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Con una etiqueta de advertencia tan grande, ¡sabes que deben ser divertidos!

Altura ajustable

Las botas proporcionan extensiones ajustables. Para facilitar el caminar, las extensiones deben retraerse con cada paso, esto reduce el momento de inercia requerido para dar un paso. Piensa en powerbocks de longitud ajustable . La longitud ajustable le permite a Alice elegir un ritmo cómodo para caminar o correr que la mantenga nivelada mientras camina sobre terreno irregular. Los usuarios de powerbocks pasivos regulares han sido registrados corriendo a 20 mph .

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Motorizado

Pero las botas de Alice no son cosas pasivas accionadas por resorte, son accionadas por células de combustible de fusión de nanotecnología. Literalmente comen tierra con cada paso. Las botas ayudan con el empuje, lo que permite dar pasos significativamente más grandes.

Crucero

Caminar cómodamente a 30 mph le permitirá a Alice viajar 300 millas en 10 horas. Tal vez un poco más rápido que 30 mph si tiene unas gafas protectoras, entrecierra los ojos muy bien o le gusta el sabor de los insectos.

... ¡es inteligente, es increíble y tiene investigaciones y citas reales! Desearía ser más activo en este SE, solo para tener el privilegio de la recompensa. No me importa que su representante sea casi cincuenta veces el mío, quiero lanzar un "una de las respuestas es ejemplar" en esto.
Olvídese de la nanotecnología, podría ir fácilmente a 30 mph con un sistema hidráulico a gasolina
@ 2012rcampion Sí, parece que sería bastante fácil agregar energía al sistema desde casi cualquier cosa. También parecen posibles de construir con tecnología de la era antigua. Si pudieras convencer a la gente de que dejara de intentar prestarte un caballo...
@KRyan Tuve el mismo pensamiento, conjunto de recompensas.

Viaje rápido por Human Slinky

Así que creo que el factor asesino con el que te encontrarás aquí es la resistencia del aire. Dado que aumenta por el cuadrado de su velocidad, ir más rápido no parecía viable: requerirá más y más esfuerzo por parte de Alice. Al principio no tenía idea de cómo eludirlo, pero luego pensé en los buzos : alguien estirado, con las extremidades juntas, diseñado para minimizar la resistencia al agua. Creo que podemos usar el mismo concepto para tus "botas" aquí.

Entonces, comenzando con la posición del buzo como base, el problema se convierte en el aterrizaje. La rotación en el aire es posible pero daña la resistencia del aire. Pero, ¿qué hay de tener los brazos y las manos también capaces de manejar el aterrizaje/salto?

Entonces nuestra técnica se convierte en:

  1. Salte del suelo en posición de buzo para minimizar la resistencia del aire.
  2. En el último momento, abre las manos y aterriza. Luego salte con los brazos, en posición de clavadista inverso con los pies en punta.
  3. Aterriza de pie, reorienta. Vuelve a 1.

El resultado final es que Alice viajará como un furtivo súper eficiente, yendo de pies a manos y viceversa, minimizando la resistencia del aire en todo el camino. Como beneficio adicional, minimizar la resistencia del aire también minimiza el número de intersecciones de errores de Alice.

Detalles :

  1. Construcción del traje: necesitamos que el traje actúe como un resorte en ambos extremos. ¿Posiblemente algún tipo de metamaterial avanzado? De hecho, actuará como una forma de frenado regenerativo, absorbiendo la energía cinética de cada aterrizaje y convirtiéndola en energía para el próximo salto.
  2. Viajar de esta manera será técnicamente difícil (ya que requiere un alto nivel de habilidad). Según las preguntas anteriores, creo que Alice podría ser capaz de hacerlo sin ayuda, pero el usuario promedio probablemente estaría en problemas. Así que sugeriría algún tipo de sistema de asistencia de computadora vampírico: este sería un HUD, una computadora con una IA tonta y micromotores en cada articulación. Tomaría algo de la energía de cada salto para poder, lo que requeriría un mayor esfuerzo, pero ayudaría al usuario a coordinar cada salto e ir a donde debería ir.
  3. Preparación: Alice deberá "preparar" el traje antes de usarlo saltando hacia arriba y hacia abajo. Cada salto agregará energía, que será absorbida y utilizada para impulsar el próximo salto. Esto se acumulará hasta que la energía perdida en cada punto sea igual a la cantidad que está agregando Alice.
  4. Daños ambientales y de Alice: el ángulo más eficiente para saltar sería de 45 grados. Sin embargo, considere que con este modo de movimiento, la cantidad de fuerza impactada contra el suelo, y la cantidad de fuerza G que Alice necesita manejar en cada aterrizaje y salto, es proporcional al componente vertical de su movimiento . El componente horizontal se lleva a cabo principalmente de un salto a otro. Por lo tanto, cuanto menos se mueva el traje, menos daño sufrirá Alice y el medio ambiente. Sospecho que un ángulo en el rango de 25 a 35 grados funcionará mejor en términos de funcionalidad frente a velocidad, pero es posible que Alice necesite experimentar. Aumentar la altura del traje también reduce las fuerzas G que Alice experimentará al darle más tiempo al traje para desacelerar y acelerar.
  5. Colinas: será difícil subir colinas directamente de esta manera, aunque bajar puede ser divertido. Recomendaría cambiar hacia arriba y hacia abajo en lugar de ir directo.

Un efecto secundario interesante es que este método utiliza más el cuerpo de Alice: además de sus piernas, utiliza sus brazos para la mitad de su movimiento. Esto debería ayudar con la resistencia. Trataré de desenterrar algunas matemáticas para respaldar esto más adelante, pero mi WAG es que este método de viaje produciría velocidades en el rango de 30-50 MPH con aproximadamente el mismo esfuerzo que un trote ligero, dependiendo de la capacidad del usuario y las propiedades exactas de los materiales del traje. Entonces ella podría recorrer 300-500 millas en su marco de tiempo.

Podría ir más rápido en ráfagas cortas si está dispuesta a esforzarse más y aceptar daños ambientales/corporales adicionales, probablemente hasta 100-150 MPH.

Para agregar a su punto sobre la resistencia del aire, se estima que a máxima velocidad, el 92% de la energía de Usain Bolt se destina a combatir la resistencia del aire.
Será mejor que haya algún refuerzo serio en su espalda. De hecho, este sistema probablemente debería pasar por alto su espalda por completo; ella no quiere ese tipo de fuerzas en su columna vertebral.