Ich habe kürzlich in meinem Naturwissenschaftsunterricht an der High School etwas über Druck gelernt. Ich gebe zu, dass ich auf diesem Gebiet nicht sehr gut ausgebildet bin und daher ist dies möglicherweise eine äußerst dumme Frage. Aber wie auch immer, ich war neugierig, ob man auf irgendeine Weise ein Kraftfeld oder zumindest etwas schaffen könnte, das Objekte abwehren könnte, die auf Sie zukommen. Meine Idee war, dass, wenn Sie in der Lage wären, genug Druck (durch Hitze) zu erzeugen, so viel, dass er noch schneller hergestellt als gelöst wurde, dass Sie Objekte abstoßen könnten. Da die Objekte einen geringeren Druck als Ihr "Kraftfeld" haben, würde der hohe Druck theoretisch in Richtung des niedrigen Drucks gehen und das Objekt wegdrücken. Auch dies ist vielleicht eine sehr dumme Frage, aber ich war neugierig, ob es bei uns nicht funktionieren könnte.
Ein lokalisierter Bereich mit hohem Druck „drückt“ gegen das ankommende Objekt, da die Luft von Hochdruck zu Niederdruck strömt.
Ich stelle mir vor, Sie bräuchten eine unrealistisch hohe Windgeschwindigkeit, um alles wegzudrücken, was abgestoßen werden muss. Vor allem, wenn Sie an so etwas wie Kugeln denken, die sowieso so aerodynamisch wie möglich geformt sind.
Um Ihr Denken darüber zu klären, möchten Sie vielleicht Druck als eine Kraft betrachten (technisch gesehen ist es eine Kraft, die über eine Fläche verteilt ist, aber das ist noch nicht so wichtig), nicht als etwas, das eine physische Form hat. Wenn Sie Ihre Hand durch die Luft bewegen, erzeugen Sie einen Bereich mit hohem Druck vor Ihrer Hand, indem Sie Luftmoleküle herumschieben.
Ebenso erzeugen Sie, wenn Sie viel Wärme in die Luft abstrahlen, einen Hochdruckbereich, indem Sie die kinetische Energie der Luftmoleküle erhöhen. Da sich um Ihre Energiequelle kein Behälter befindet, strömen die Luftmoleküle den Druckgradienten hinunter in die umgebende Atmosphäre. Wir nennen dieses Phänomen normalerweise Wind . Tatsächlich ist dies derselbe grundlegende Mechanismus, der großräumige Winde auf der Erde erzeugt (die Sonne ist die Wärmequelle).
Wenn Sie so etwas wie eine Kugel mit einer Druckwelle (sprich: Windstoß) stoppen wollen, müssen Sie ihre gesamte Energie verbrauchen, was bedeutet, dass sie abgebremst wird. Eine Druckwelle in Luft wird etwa 200 nm dick sein ( 1 ), eine Gewehrkugel bewegt sich mit etwa 730 m/s fort ( 2 ), hat eine Masse von etwa 8 g ( 2 ) und hat ein Profil von etwa 50 mm^2 ( 2 ) . †. Eine schnelle Berechnung zeigt uns, dass wir eine Druckwelle von etwa 200 * 10 ^ 12 Pa oder etwa 200 TPa benötigen.
Das ist viel. Als Referenz, das nähert sich dem Druck innerhalb einer explodierenden Atombombe ( 3 ). Obwohl es also theoretisch möglich ist, eine Kugel mit einer Druckwelle zu stoppen, würde man dem Benutzer nicht gerade einen Gefallen tun; Wer versucht, diesen Luftdruckschild zu benutzen, wird am Ende sehr tot sein.
Sie könnten jedoch gegen Pfeile OK sein.
† Kugeln sind Stromlinien, daher ist es nicht ganz richtig, sie wie eine Scheibe mit einem Radius von 4 mm zu behandeln, die durch die Luft fliegt, aber da diese Druckwelle so extrem ist, denke ich, dass es eine gute Annäherung ist.
Ich denke, es funktioniert, aber nicht in der gewünschten Größenordnung.
Ich bin mir also ziemlich sicher, dass ich etwas Ähnliches im wirklichen Leben gesehen habe – Druck, Hitze und Bewegung verwenden, um Objekte abzustoßen, ohne sie zu berühren. Es ist nur so, dass die Skala so winzig ist, dass sie niemals für Kugeln funktionieren würde.
Soooo ... ist Ihnen schon einmal aufgefallen, dass beim Fahren, wenn es schneit, die Windschutzscheibe auf Hochtouren heizt, bei einer bestimmten Geschwindigkeit die Schneeflocken sehr abrupt aufhören, die Windschutzscheibe zu treffen, und einfach über und um die Kanten fließen, ohne dass ein Scheibenwischer benötigt wird? Aber alle Qualifikationen sind notwendig, denn wenn Sie nicht schnell genug fahren, ist die Windschutzscheibe nicht heiß genug, und wenn es keine Schneeflocken sind, sondern Regen, Schneematsch, Graupel oder etwas anderes, trifft es die Windschutzscheibe, schmilzt, und behindert Ihre Sicht.
(vielleicht denke ich zu viel. oder bemerke zu viel. ah, naja)
Wie auch immer, wir haben einen scharfen Unterschied in der Wärme und deshalb einen Unterschied im Druck. Wir haben einen guten Clip der Windgeschwindigkeit von dem Auto, das sich gegen die Luft bewegt. Der Unterschied reicht gerade aus, damit die Schneeflocken durch den Druck- und Temperaturunterschied abgestoßen werden und um das "Kraftfeld" (unterstützt durch die Windgeschwindigkeit) gleiten, anstatt gegen die Windschutzscheibe zu schlagen. Die Theorie sieht gut aus, wie die Antwort von cz lautet.
Auf der anderen Seite ist die Windgeschwindigkeit sehr hoch - Sie fahren ziemlich schnell, schneller als Sie möchten, dass der Wind Sie ohne ein Auto im Weg trifft (warum Fenster bei Autobahngeschwindigkeiten geschlossen bleiben sollten). Und der Wärmeunterschied von der vollen Frontheizung zum Glas (das die Wärme nahe hält und eine strahlende Oberfläche bietet) zur schneebedeckten Luft ist ziemlich groß - praktikabel, ja, aber spürbar. Und dieser Druck reicht gerade aus, um Schneeflocken anzuheben.
Genügend Wärme, um den gleichen Druckunterschied ohne die zusätzliche Windgeschwindigkeit durch Hochgeschwindigkeitsbewegung zu erzeugen, oder sogar ohne die Glasbarriere, die die Wärme als Oberfläche anstelle eines Gradienten konzentriert, wäre ... mehr. Fügen Sie die Menge hinzu, die Sie benötigen würden, um den gesamten Effekt zu verstärken, um etwas Größeres als Schneeflocken abzulenken, und ich vermute, es variiert zwischen "nicht möglich" und "vielleicht möglich, aber nicht nützlich, da diese Bedingungen alles töten würden, was abgeschirmt wird".
Wenn Sie also das nächste Mal in einem Schneefall fahren, schalten Sie Ihre Windschutzscheibenheizung voll ein und beobachten Sie, wie Ihr Kraftfeld arbeitet. Erwarte nur nicht, dass es etwas Größeres aufhält :)
RealitätChemiker
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Jamie1234
RealitätChemiker