¿Qué pasaría si una esfera de espuma de poliestireno de 1 km de radio apareciera a 20 km de la Tierra?

Answer 1

¿Qué pasaría si una esfera de espuma de poliestireno de 1 km de radio apareciera a 20 km de la Tierra?

Escucho 20 km por encima de la superficie de la Tierra, con una velocidad inicial de cero en relación con dicha superficie.

Una búsqueda rápida en Google me dice que la espuma de poliestireno tiene una densidad de 0.05 gramos por centímetro cúbico. Y usando una calculadora de volumen de esfera en línea, puedo determinar que una esfera con un diámetro de 2 kilómetros tiene un volumen de aproximadamente 4.18879 kilómetros cúbicos. Lo cual, gracias a la manejabilidad del sistema métrico, así como a una cierta atención a la medición tridimensional, nos da 4,188,790,000,000,000 de centímetros cúbicos (eso es “cuatro cuatrillones”). Multiplicarlos (y convertirlos) me dice que tendré una esfera con una masa de aproximadamente 209,439,500 toneladas métricas. Esto puede parecer bastante, pero una esfera de agua de ese tamaño tiene una masa de aproximadamente 4 mil millones de toneladas métricas.

Averiguar qué tan rápido caería es más complicado. La gravedad de la Tierra proporciona una tasa de aceleración de 9.807 metros por segundo al cuadrado, pero eso solo es cierto en el vacío, que ciertamente no es lo que tenemos aquí. ¡Debo encontrar su velocidad terminal, que puedo hacer con otra calculadora! (Coeficiente de arrastre para una esfera que atrapé de Wikipedia). Me dicen que es 1361.87 kilómetros por segundo . Lo cual puede ser cierto, dada una presión constante hacia abajo (no es el caso) y muchos miles de kilómetros a través de los cuales acelerar (tampoco es el caso). Pero lo dudo incluso entonces.

Así que no necesito encontrar la velocidad terminal, supongo. Lo que realmente necesito es algún tipo de calculadora para las cosas que caen, que no es lo mismo per se.

Yo creo que.

Espero que sea obvio que no soy físico.

Después de investigar un poco, encontré otra calculadora, una para caída libre ( con resistencia al aire, porque con un objeto de este tamaño y densidad, va a importar). Parece que después de 4 días 19 horas 58 minutos 59.9799648 segundos (aproximadamente), esta bola de espuma de poliestireno ridículamente grande finalmente aterrizaría a 4.79 centímetros por segundo .

Eso parece … terriblemente lento. Incluso para una gigantesca bola de espuma de poliestireno. Pero tiene un poco de sentido: el área de la sección transversal (llamada “sombra”, funciona) es de 3.141.593 metros cuadrados, y con ese tamaño, la resistencia al aire es de más de 89 toneladas por metro caído, según la calculadora Solía. Sin embargo, esa calculadora me dio una velocidad terminal diferente a la anterior, lo que me hace cuestionar la precisión de todo lo que acabo de hacer. pero todavía parece más razonable que 1361.87 km / s.

Ahora para alejarme un poco de las matemáticas, porque he agotado mi capacidad de encontrar las calculadoras que quiero. Con esa velocidad y densidad, supongo que la energía del impacto será menor que pisotear el pie (de todos modos, en el área de la suela del zapato). De modo que no habrá cráter de impacto. Pero todavía son más de 200 millones de toneladas de espuma de poliestireno. Por lo tanto, todavía colapsaría sobre sí mismo, comprimiría y exprimiría trozos gigantes de los lados que se romperían y serían arrastrados por el viento en todas direcciones. O romper desde arriba como un huevo de chocolate gigante. O algo. Apuesto a que permanecería intacto en el aire, pero 200 millones de toneladas ciertamente no es algo que pueda soportar la espuma de poliestireno. Tampoco puede tener suciedad, por lo que aún tendría un cráter, después de que la cosa empuje uno al suelo También habría un calentamiento por compresión, por lo que es probable que se incendie una vez que el aire llegue a las partes calientes. si las bolsas de aire en espuma de poliestireno son solo aire y no son inertes, entonces sería aún más rápido.

En resumen, después de una caída posiblemente graciosa, tendrías fuego, mucha contaminación, muerte, destrucción, lo habitual.

Answer 2

La espuma de poliestireno tiene una densidad de alrededor de 20 kg / m³. El volumen de esta esfera es de aproximadamente 4,2 millones de m³, por lo que tiene una masa de alrededor de 80 millones de kg.

Esta no es una gran masa, y es muy difusa para arrancar. Por el contrario, la masa del asteroide que mató a los dinosaurios fue de aproximadamente [matemáticas] 10 ^ {16} [/ matemáticas] kg y nuestro “asteroide” solo tiene una masa de alrededor de [matemáticas] 10 ^ 8 [/ matemáticas] kg. Esto significa que nuestro asteroide pesa cien millones de veces menos que el que mató a los dinosaurios.

¿Así que lo que sucede?

Esta bola de espuma es arrastrada hacia la atmósfera de la Tierra, destrozada al volver a entrar y se quema. El fuego resultante y algunos impactos matan a algunas personas, contaminan el aire y son una molestia general.

Pero la mayoría de la gente vive.

Calificación FRED – 0.01

Casi todo el mundo vive ™

Answer 3

Primero, voy a aclarar algo. Asumiré que te refieres a 20 km del borde de la atmósfera, que definiremos como 100 km sobre el nivel del mar, que es la línea Karman. Entonces, si una bola de espuma de poliestireno completamente estacionaria (en relación con el universo) apareciera a 20 km de la Tierra, se quedaría atrás porque la Vía Láctea viaja a unos 800,000 km / h. Pero, si estuviera a 20 km de distancia y fuera de la Tierra, se arrastraría lentamente hacia la atmósfera de la Tierra. Ahí es donde probablemente se quemaría. De hecho, la pelota podría incluso romperse antes de entrar debido a la facilidad con que la espuma de poliestireno se puede romper en comparación con otros materiales.

Para hacer esto interesante, digamos que la bola de espuma de poliestireno no pierde masa al entrar en la atmósfera. Digamos también que cuando la pelota golpea el suelo, está viajando a 1000 m / s (no tengo idea de cuán rápido viaja una bola de espuma de poliestireno de 1 km de radio, por lo que esto es básicamente arbitrario). Si la densidad de la espuma de poliestireno es de 0.05 gramos por cúbico centímetro, entonces el peso de la esfera sería 2.1e17, y la energía cinética sería 1.05e23 julios, equivalente a 25095602295 kilotones de TNT. En comparación, el impacto de Chicxulub fue de 4.20E23 julios, o 100382409177 kilotones de TNT, lo que lo haría 4 veces más destructivo.

El impacto no debería distribuir demasiado la Tierra a largo plazo. Cerca de la zona de impacto, se sentirá algo similar a un terremoto de magnitud 9.5 (Richter) (podría estar equivocado sobre esto, así que alguien puede confirmarlo), y la mayoría de las infraestructuras se colapsarán en aproximadamente 100 millas. Pero, de nuevo, esto es espuma de poliestireno después de todo. Ahora que lo pienso, ya que es espuma de poliestireno, estoy seguro de que un país con suficiente potencia de fuego podría aniquilar la pelota antes de que golpee de todos modos, así que estoy seguro de que no necesita preocuparse por las bolas de espuma de poliestireno gigantes que impacten la Tierra en cualquier momento pronto.

Answer 4

Dato curioso: STYROFOAM ™ es una marca registrada de Dow para espuma de poliestireno extruido (XPS). Ellos lo inventaron; El producto original fue desarrollado para aislamiento. Es reconocido por su distintivo color Blue ™, a veces denominado “tablero azul”. Es el aislamiento de espuma de poliestireno extruido más utilizado en edificios residenciales, comerciales e industriales. True STYROFOAM ™ se extruye en densidades que varían de 1.3 pcf (~ 0.02 Sg) a 3.0 pcf (~ 0.05 Sg).

Lo que la mayoría de la gente llama erróneamente Styrofoam es en realidad espuma de poliestireno expandido (EPS), y se moldea moldeando cuentas de poliestireno en un molde con vapor. Todos los productos moldeados en forma (tazas de café, enfriadores de espuma, despachadores de vino, tapas finales, envases de cajas y productos similares) son todos EPS, no STYROFOAM ™.

Tendría que unir millones de hojas para formar una esfera de 1 km con STYROFOAM ™.

Answer 5

Ok, tengo que decir que no pasará nada demasiado interesante. La pelota alcanzaría una velocidad terminal que no sería suficiente para encenderla. Lo más probable es que caiga en tierra deshabitada o en el mar.

En la rara posibilidad de que caiga sobre una ciudad, los rascacielos la atravesarán y las pequeñas casas y edificios la doblarán un poco. La mayoría de las personas estarán bien simplemente tumbadas en el suelo y escondiéndose en pequeños huecos hechos por estos edificios. Después de sobrevivir al impacto, la gente saldrá rasgando la espuma.

El gobierno luego lanzaría equipos de control de daños que cortarían la espuma y la pondrían a disparar pieza por pieza mientras se aseguraban de que toda la bola no se incendiara.

Si la pelota se incendia de alguna manera, entonces en la ciudad,

Todos mueren ™

Answer 6

Puedo adivinar que la bola mencionada estaba destinada a construirse a partir de una miríada de esas pequeñas bolitas crujientes que se encuentran en la caja del paquete alrededor del artículo enviado. En ese caso, la bola se desintegrará instantáneamente y caerá como piezas separadas junto con el viento. En lugar de quemar, obtendremos otra contaminación importante de basura plástica en forma de otra pseudo isla plástica en el océano.

Answer 7

Pensaría que los astrónomos comenzarían a buscar de inmediato lo que había dentro.