¿Cuáles serían los efectos si una esfera sólida de acero inoxidable de 100 pies de ancho chocara con la tierra a una velocidad de luz del 99.999% en el centro del Pacífico?

Answer 1

El factor gamma lorentz a esta velocidad es igual a

[matemáticas] \ sqrt {\ frac {1} {1-0.99999 ^ 2}} [/ matemáticas]

que es aproximadamente 223.

El acero generalmente tiene una densidad entre 7750 y 8050 kg / m ^ 3, usaremos 8000 para nuestro cálculo.

Una esfera de 100 pies de diámetro tiene un volumen de poco menos de 15,000 metros cúbicos.

Por lo tanto, la masa de su esfera, en reposo, es de aproximadamente 120,000,000 de kilogramos.

Recuerde que, a esta velocidad, es más masivo en un factor de 223.

La energía cinética viene dada por esta ecuación:

[matemáticas] E_k = m_0 (\ gamma-1) c ^ 2 [/ matemáticas]

Por lo tanto, su esfera de acero masiva impactará con aproximadamente tanta energía como 520 petatonas de TNT. Eso es más energía que 500,000 erupciones de Yellowstone, y suficiente para hacer que el planeta sea inhabitable.

Pero el planeta mismo probablemente sobreviviría.

Answer 2

Las calculadoras en línea son su amigo … Permítanos comenzar con una bola de acero de 100 m de diámetro.

Calcular el volumen de una esfera

La bola de radio de 50 m es [matemática] 523,598.78m ^ 3 [matemática

poner eso a través

Conversión de volumen a peso

y obtienes 4,183,554,252.2 kg

Descanso, energía cinética en partículas relativistas

y obtienes 9.66169288890936 × 10 ^ 27 KE relativista (J)

Tenga en cuenta que el sol apaga ~ 3.8 × 10 ^ 26 J, por lo que unos 25 segundos de producción solar total

Entonces es mucho. No destruiría la Tierra, pero es del orden de 2.000 veces más destructivo que el asteroide que aniquiló a la mayoría de los dinosaurios que llegan a aproximadamente 4.2 × 10 ^ 23J

Ahora la pregunta es si perdería toda la energía cinética o haría un agujero de bala en toda la Tierra. No creo que sea lo último por asomo. No amenazaría a la Tierra como un objeto. Eso requiere 50,000 veces más energía que la que tendría este proyectil. Aún así, todavía es bastante aterrador que sea tanta energía. Afortunadamente, esto es seguramente imposible pero interesante experimento de pensamiento.

Answer 3

Números aparte, si estás pidiendo efectos físicos reales, entonces el diablo está en los detalles.

Un objeto que se mueve tan rápido probablemente estaría fundido cuando impactara el suelo solo por la fricción del aire en la atmósfera de la Tierra. También podría arrastrar una cantidad considerable de atmósfera exterior a la Tierra. Pero si no estuviera fundido, causaría un gran revuelo, probablemente lo suficiente como para arrojar cientos de millas cúbicas de agua al espacio. Si tocara tierra firme, no dudaría que haría un “agujero de bala” sólido en la corteza en lugar de hacer una zona de impacto increíblemente grande. Es tan pequeño y de forma suave que no creo que la resistencia sea tan buena. Pero al ser el Pacífico es tan profundo, desplazaría una cantidad insondable de agua antes de desacelerarse en el olvido.

También querrá ser más específico sobre el ángulo de impacto. Es extremadamente improbable que algo golpee la Tierra a 90 grados. Si golpeara en un ángulo particularmente amplio, probablemente volaría la mitad del océano.