Si una cucaracha fuera del tamaño de un perro grande, ¿penetraría una ronda de 9 mm en su caparazón?

Los caparazones de insectos son en realidad bastante delgados y bastante flexibles. La razón por la que son tan fuertes para su tamaño es algo que se llama la ley del cubo cuadrado.

Básicamente, la masa de algo parecido a un animal es proporcional al cubo de su tamaño, pero las áreas son proporcionales al cuadrado del tamaño. Muchas cosas, como la fuerza máxima que puede ejercer un músculo y la fuerza que se necesita para aplastar o doblar un miembro estructural como un hueso o el exoesqueleto del retraso de un insecto (efectivamente un tubo) son directamente proporcionales al área.

Esto significa que las criaturas muy pequeñas, como los insectos, pueden realizar hazañas de fuerza aparentemente sobrenaturales, como levantar muchas veces su propio peso o sobrevivir cómodamente en centrífugas bajo cargas g de cientos o miles de gs. Pero si los escala al tamaño de un humano, en realidad no podrían caminar, respirar o hacer circular sangre (los insectos tienen tubos ciegos llamados tráqueas en lugar de pulmones, y un sistema circulatorio abierto en lugar de vasos sanguíneos, y ambos esas cosas no funcionan a gran escala porque dependen del área de la superficie (¿notas un patrón?). Tendría que hacer algunas modificaciones biomecánicas serias para que una cucaracha del tamaño de un perro funcione. Lo más probable es que su exoesqueleto termine es bastante más grueso en proporción al tamaño de su cuerpo, algo así como el caparazón de una tortuga. En la práctica, para reducir el peso, el caparazón probablemente tendría “costillas” de rigidez interna, por lo que la pared aún podría ser relativamente delgada en algunos lugares.

¿Pero detendría una bala?

No sé qué tan fuerte es realmente la quitina, pero en general la parte externa del exoesqueleto es bastante dura pero quebradiza, y la parte interna es más suave, lo cual es una buena combinación para detener las balas. asumiremos que en el extremo superior es comparable al plástico de policarbonato; este es un plástico bastante duradero que a menudo se usa como “vidrio a prueba de balas”.

Basado en este video:

El policarbonato de 3/4 ″ detendrá una ronda FMJ de 9 mm. Si la ronda fuera un punto hueco, golpearía la quitina externa dura y se expandiría, lo que significaría menos penetración. Entonces, si la bala golpeó en algún lugar donde la quitina era tan gruesa, podría detenerse.

Sin embargo, esto solo se aplicaría a las partes más gruesas del exoesqueleto, y es casi seguro que las partes externas estarían muy agrietadas alrededor del punto de impacto, haciéndolo menos efectivo estructuralmente.

Básicamente, es comparable a dispararle a una persona en un lugar donde hay un pedazo grueso de hueso justo debajo de la piel. Si bien es posible que la bala no penetre, seguirá causando lesiones al romper el hueso. Y si la cucaracha fue alcanzada en un área menos protegida, como el abdomen, la bala pasaría directamente.

Entonces: si disparaste a una cucaracha del tamaño de un perro con una pistola de 9 mm, mientras que la bala a veces se detendría por su caparazón, ciertamente no verías algo como una cucaracha gigante ignorando a un escuadrón de policías vaciando sus revistas en ella. Al igual que un vertebrado de tamaño similar, dependiendo de la ubicación y el ángulo en el que la bala la golpee podría sufrir lesiones leves, que afectan la movilidad, ponen en peligro la vida o son rápidamente mortales, y si se disparara repetidamente, sería poco probable que sobreviviera.

Hay un límite en cuanto al tamaño de los insectos, gracias a cómo respiran. Como no tienen pulmones, respiran a través de pequeños tubos que van desde la superficie de su cuerpo hasta sus células. Es una conexión pasiva que se basa en una concentración específica de oxígeno en la atmósfera. Con la cantidad de oxígeno que circula en nuestra atmósfera hoy en día, no podrías obtener un insecto gigante como el que ves en las películas. (Consulte: ¿Por qué los bichos gigantes alguna vez vagaron por la tierra?)

Ignorando este hecho, si mutaran y se hicieran tan grandes como un perro, diría que todavía es posible penetrar su exoesqueleto, a menos que hayan mutado para hacerlos impenetrables también. Con el supuesto aumento de tamaño y una aproximación de la resistencia de los materiales quitinosos (la quitina es una sustancia fibrosa que es el componente principal del exoesqueleto de los artrópodos), se puede esperar una disminución de la resistencia estructural del caparazón intuitivamente.

Nota: La premisa original de la pregunta de que una cucaracha podría llegar a ser tan grande como un perro no es posible. La respuesta es hipotética.

Probablemente no, pero dado que la cucaracha probablemente colapsaría por su propio peso o no respiraría el aire, su bala será bastante innecesaria para matarla.