Universidad del Valle de México
Campus Roma
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Asignatura:
Física II
Profesor:
Ceballos Garibay Jimmy Juli
Integrantes equipo:
• Castañeda Torres Mónica Adriana
• Del Ángel Ramírez Olaf
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Física de la Atmosfera, Gravedad y Criogenización en 'Avatar', Guías, Proyectos, Investigaciones de Biología
En este documento, se explora la física detrás de la atmósfera, gravedad y criogenización en el mundo ficticio de Avatar. Se abordan conceptos como la gravedad, la atmósfera, la criogenización humana y el unobtainium. Se incluyen fórmulas y explicaciones detalladas.
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
2020/2021
1 / 6
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¡Descarga Física de la Atmosfera, Gravedad y Criogenización en 'Avatar' y más Guías, Proyectos, Investigaciones en PDF de Biología solo en Docsity!
Universidad del Valle de México
Campus Roma
Proyecto
Asignatura:
Física II
Profesor:
Ceballos Garibay Jimmy Juli
Integrantes equipo:
• Castañeda Torres Mónica Adriana
• Del Ángel Ramírez Olaf
Pla nteamiento del problema:
➢ Atmosfera y gravedad de Pandora ➢ Años luz ➢ Criogenización Humana ➢ Huesos de fibra de carbono ➢ El unobtainium
O bjetivos:
Explicar con la física las diferentes características de Pandora (Mundo ficticio de la película “Avatar”).
I ntroducción:
¿Alguna vez has pensado en la realidad detrás de la película? Pues nosotros sí, viendo la película se nos ocurrió hacer el trabajo de ella, ya que, tiene bastantes elementos que se pueden explicar con diferentes ciencias, pero la que nos interesa en este momento es la gran ciencia de la FÍSICA. ¿Pero de que trata “Avatar”? Año 2154. El paralítico exmarine Jake Sully es requerido para una expedición al planeta Pandora, en sustitución de su fallecido hermano gemelo. Su coincidencia genética le hace ideal para usar el avatar fraterno, cuerpo híbrido de hombre y na’vi - los nativos de Pandora-, desarrollado por biotecnología para ser controlado con la mente. Así podrá tratar amistosamente a los na’vi, que viven en un estado primitivo de perfecta comunión con la naturaleza.
M arco Teórico:
Atmosfera y gravedad Formulas: Gravedad= F grav = mg / Atmosfera= Pa = ρ.g.h Gravedad: La fuerza que ejerce la Tierra sobre todos los cuerpos, atrayéndolos hacia su centro. Es la gravedad la que hace que los objetos caigan al suelo y la que nos crea la sensación de peso. Atmosfera: La atmósfera es la capa de gas de un cuerpo celeste. Los gases son atraídos por la gravedad del cuerpo, y se mantienen en él si la gravedad es suficiente y no es barrida completamente por el viento solar. Años Luz Formula: 1 año luz=(1 año terrestre)(velocidad de la luz),por lo tanto: 1 año luz=(31,557,600 s)(299,792 km/s) 1 año luz=9,460,716,019,200 kilómetros Un año luz es una unidad de distancia que equivale aproximadamente a 9,46 × 10 12 km (9 460 730 472 580,8 km) un año luz es la distancia recorrida por la luz en un año, a la increíble velocidad de 300. km/s Criogenización Humana La criogenización humana se define como el objeto de la ciencia criónica. Este proceso trata de preservar a los seres vivos a bajas temperaturas cuando la medicina ya no puede hacer por sanarlos. La idea de la criogenización es que las personas permanezcan en ese estado hasta que sea posible revivirlos. Se aplican los crioprotectores, que son sustancias químicas que se agregan al cuerpo. Esto permite que no se formen
Resolución del problema:
Atmosfera y gravedad La presión atmosférica en la superficie de Pandora es muy similar a la que tenemos en la Tierra (tan sólo un 10% inferior). A esto hay que añadir el valor de la gravedad, que también resulta ser un 20% inferior a la terrestre y que es una consecuencia directa del tamaño (el radio es de 5724 km) y la masa de Pandora (0,72 veces la de la Tierra). Una gravedad baja puede presentar ventajas e inconvenientes. Así, quizá se entienda que los na’vi tengan una estatura considerablemente mayor que los humanos, ya que cuanto menor es la fuerza que tira de un cuerpo hacia el centro de su planeta, tanto mayor puede resultar su crecimiento. Un na’vi adulto puede medir, en promedio, hasta 3 metros de altura. Claro que, a semejanza de lo que les sucede a los astronautas cuando regresan a la Tierra después de haber permanecido semanas en órbita, una baja gravedad afecta de forma importante a los huesos y a los músculos, aumentando la descalcificación en los primeros y un debilitamiento en los segundos. En “Avatar”, lo anterior se justifica diciendo que los na’vi “poseen huesos reforzados con una fibra de carbono que generan de forma natural”. La ligereza de su esqueleto, unida a su mayor resistencia a las tensiones (el triple de la humana) y la cola de la que están naturalmente dotados para ayudar a mantener el equilibrio, al igual que muchos animales terrestres, favorecen sin duda los enormes saltos de los que hacen alarde los na’vi, así como las espectaculares caídas, sin daño alguno aparente, desde alturas no menos llamativas. Las características físicas de la atmósfera de Pandora, en especial su mayor densidad, contribuyen asimismo a la capacidad de vuelo de los animales que pueblan los aires de este mundo alienígena. En efecto, la fuerza de sustentación producida por el aire y que empuja verticalmente hacia arriba sobre el perfil del ala, aumenta con la densidad del aire, la sección de las alas y el cuadrado de la velocidad. Un objeto o un animal que pretenda iniciar el vuelo debe desarrollar una velocidad inicial tal que la fuerza de sustentación supere al peso. Por lo tanto, para conseguir la misma fuerza de sustentación que en la atmósfera terrestre, un animal originario de Pandora tan sólo necesita adquirir una velocidad un 9% inferior. Evidentemente, a mayor peso mayor será el requerimiento sobre su superficie alar. Así pues, los “ikran”, criaturas similares a reptiles dotados de alas membranosas, están equipados con unos apéndices de tamaño considerable. Lo que ya parece mucho más irreal es que consigan despegar del suelo simplemente alzando el vuelo, sin haber adquirido una velocidad previa. Precisamente estas leyes físicas fueron aprovechadas antiguamente por los marineros para mantener cautivos a los albatros que se encontraban en alta mar. Estas aves, dotadas de la mayor envergadura conocida, eran incapaces de despegar de las cubiertas de los barcos una vez que caían en ellas, ya que debido a su enorme peso (unos 10 kg) nunca disponían de un espacio suficiente para adquirir la velocidad mínima y, por tanto, la fuerza de sustentación jamás sobrepasaba su propio peso. Ilustración 2. Modelo de hembra Na'vi Ilustración 1. comparación de altura de Na´vi con un humano
Años Luz Se encuentra a algo más de 4,2 años luz de la Tierra (un año luz es la distancia recorrida por la luz en un año, a la increíble velocidad de 300.000 km/s). La nave ISV es capaz de desarrollar una velocidad máxima de 0,7 veces la velocidad de la luz en el vacío (210.000 km/s). Si no se tiene en cuenta el tiempo necesario para que la nave acelere, alcance la velocidad de crucero y frene al llegar a su destino, el periplo ha de tener una duración aproximada de 6 años terrestres. Según la teoría de la relatividad de Einstein, el tiempo que transcurre en la nave es diferente: tan sólo de 4,3 años. Cuando la misión está a punto de llegar a Pandora, uno de los miembros de la tripulación afirma: “Llevan criogenizados 5 años, 9 meses y 22 días”. Evidentemente, debe referirse forzosamente a tiempo medido en la Tierra. Criogenización Humana La preservación criogénica suele confundirse con la animación suspendida. El primer término suele aludir a la congelación de un ser vivo, bien a punto de morir (lo cual es ilegal en la actualidad) o bien ya muerto. Para ello se recurre a muy bajas temperaturas con el propósito de revivirlo en el futuro. Se han encontrado bacterias congeladas durante más de 30.000 años. Por el contrario, la animación suspendida es el fenómeno biológico en el que un ser vivo experimenta una disminución drástica de su actividad metabólica, entrando en una especie de letargo o sueño. Actualmente, se les induce este estado a pacientes en intervenciones quirúrgicas, a los que se les reduce drásticamente la temperatura corporal de 37 ºC a 22 ºC. Huesos con fibra de titanio En “Avatar”, lo anterior se justifica diciendo que los na’vi “poseen huesos reforzados con una fibra de carbono que generan de forma natural”. La ligereza de su esqueleto, unida a su mayor resistencia a las tensiones (el triple de la humana) y la cola de la que están naturalmente dotados para ayudar a mantener el equilibrio, al igual que muchos animales terrestres, favorecen sin duda los enormes saltos de los que hacen alarde los na’vi, así como las espectaculares caídas, sin daño alguno aparente, desde alturas no menos llamativas. El unobtainium Es un superconductor de energía a temperatura ambiente, lo que lo hace muy valioso; por un valor de $ 20 millones por kilogramo (2.2 lbs) sin refinar y $ 40 millones por kilogramo refinado en la Tierra. El precio es muy elevado por el valor que tiene de solventar la crisis energética de la Tierra y el costo caro de extraerlo. Para las operaciones mineras, se requiere que todo el personal humano use exomáscaras para respirar mientras trabaja. Los humanos transportan el unobtanium en camiones llamados “Hell Trucks” desde los sitios mineros hasta “Hell's” Gate para su refinación y eventual transporte a la Tierra.