Wie schnell kann ein schwereloser Mensch mit mittelalterlicher Technologie in der Luft „schwimmen“?

Diese Welt hat Schwerkraft, Luft und Wolken. Wenn Menschen schwerelos sind und dennoch Masse haben, wird es einige Kraft brauchen, um sie zu beschleunigen. Wie schnell können sie sich zum Beispiel in der Luft bewegen, wenn sie Flossen wie Taucher hätten? Übrigens hat alles, was sie tragen, Gewicht. Also werden ihre Kleider immer noch fallen. Nur der Körper nicht. Wenn sie also Werkzeuge wie Taucherflossen verwenden, müssen sie berücksichtigt werden. Die Werkzeuge, die sie verwenden, müssen keine Flossen sein, es ist nur ein Beispiel. Meine Frage ist, wie schnell sie möglicherweise ein beliebiges Tool verwenden können. Auch das technologische Niveau ist mittelalterlich, also kein Plastik.

Anstatt schwerelos zu sein, was wäre, wenn sie ihr Gewicht nach Belieben von normal auf null Nettokraft steuern könnten? Würde es ihnen eine bessere Chance geben, schneller auf Sendung zu sein?

Fast relevant: Gee Whiz-zzzzzz (1956) mit Wile E. Coyotes kontrolliertem Hochgeschwindigkeits-Personenflug in einem "ACME Bat Man Costume".
Die Geschwindigkeit hängt von einem Kampf zwischen Ihrer Antriebsquelle und dem Luftwiderstand ab. Und übrigens ist es physikalisch unmöglich, Masse zu haben und schwerelos zu sein. Und „ihr Gewicht kontrollieren“ ist völlig unvereinbar mit Ihrem „wissenschaftsbasierten“ Tag, ungeachtet mehrerer SciFi-Geschichten mit Anti-Schwerkraft-Strahlen.
Ich denke, so etwas wie eine Lastkahnstange (wie für Flöße oder Boote) würde besser funktionieren als Flossen. Ich kenne jedoch keine möglichen Geschwindigkeiten, daher ist dies keine richtige Antwort
@Carl Wenn Sie im Weltraum sind, haben Sie kein Gewicht, aber immer noch Masse. Wissenschaftsbasiert bedeutet, dass wir Variablen isolieren und davon ausgehen können, dass der Rest der Wissenschaft noch funktioniert. Wie die Vorstellung, dass wir im Weltraum sind, selbst wenn wir auf dem Planeten sind. Alle Gleichungen funktionieren noch. Oder stellen Sie sich vor, der Planet ändert ständig seine Masse (also ändert sich Ihr Gewicht) und der Rest der Gleichungen funktioniert immer noch.
@Megha +1 für die Lastkahnstange. Ich bin nicht auf Flossen beschränkt. Ich habe nie über dieses Tool nachgedacht. Danke.
@CarlWitthoft schau dir den Kanal „Weil Wissenschaft“ auf YouTube an, wo du sehr wissenschaftlich fundierte Antworten bekommst, selbst nachdem du viele unmögliche Dinge wie Superheldenfähigkeiten angenommen hast.
Larry Nivens The Integral Trees zeigt übrigens genau das: Low-Tech-Menschen, die im freien Fall leben und große Fußflossen verwenden, um sich in der Luft fortzubewegen.
@brendt Aus Ihrer Frage ging hervor, dass Sie wirklich eher von neutralem Auftrieb als von echter "Schwerelosigkeit" sprechen, wie sie für Objekte gilt, die von jeder anderen Masse entfernt sind.
@CarlWitthoft dachte nur, dass eine Normalkraft von Null jede Waage unbrauchbar machen würde, sodass sie für den Alltag schwerelos ist. Hätte nicht wirklich gedacht, dass es in der Physik unterschiedliche Definitionen geben würde. Dank dafür.

Antworten (4)

Wenn sie nach Belieben von gewichtet zu schwerelos wechseln können, aber ihre Trägheit beibehalten, können sie sich extrem schnell fortbewegen, indem sie gewichtet werden, tauchen, um an Geschwindigkeit zu gewinnen, dann gewichtslos werden und diese Geschwindigkeit nutzen, um höher zu klettern, als sie begonnen haben. Menschen fallen mit etwas mehr als 100 mph im freien Fall, so dass sie diese Geschwindigkeit in einem Tauchgang erreichen könnten, aber über den gesamten Steig-/Tauchzyklus könnte eine plausiblere Durchschnittsgeschwindigkeit 50 oder 60 mph betragen

Dieses Transportmittel ähnelt einer Strategie, die von einigen Unterwasserfahrzeugen verwendet wird und als https://en.m.wikipedia.org/wiki/Variable-buoyancy_propulsion bezeichnet wird

Ich war dabei, diese Idee aufzugeben. Danke, dass du ihm Hoffnung gegeben hast. Jetzt muss ich nur noch sehen, ob sie dabei cool aussehen.

Wenn Sie mit "schwerelos" meinen, dass die Nettokraft, die ihren Körper zieht, Null ist, sind sie für alle praktischen Zwecke menschenförmige Ballons.

Es gibt Spielzeuge, die genau so sind: ferngesteuerte, mit Helium gefüllte Luftballons mit Flossen. Sie sind aerodynamischer als ein Mensch, aber angesichts der geringen Viskosität und Dichte der Luft sollte die Geschwindigkeit eines menschlichen Luftschwimmers der des Air Swimmer Shark entsprechen:

Lufthai

Und hier ist ein Video des Spielzeugs in Bewegung.

Auch mit großen Flossen oder Flügeln aus leichtem Material wie Federn?
@brendt irgendwann haben Sie abnehmende Renditen, weshalb Taucher keine 10 Fuß langen Flossen verwenden. Selbst dann kann der Geschwindigkeitsgewinn oder -verlust in der Luft in der Größenordnung von Zentimetern/Sekunde liegen - kein großer Unterschied.
könnte diese Antwort möglicherweise verbessern, indem er ungefähr angibt, wie schnell sich der Luftschwimmerhai bewegt
@BKlassen Entschuldigung, ich habe diese Informationen nicht. Wenn ich dieses Spielzeug hätte, würde ich es experimentell herausfinden.
@Renan Vögel können schneller fliegen, oder? Wie soll das gehen?
@brendt Der Unterschied zwischen dem, was Sie mit der Frage und dem Vogelflug wollen, ist der gleiche Unterschied zwischen dem Fliegen eines Ballons und dem Fliegen eines Flugzeugs. Dasselbe, was Ballons zum Schweben bringt, macht sie auch für Geschwindigkeit und Manövrieren schrecklich.
Sorry für den langen Thread. Letzte Frage. Wenn Menschen ihre Kraft aufgrund der Schwerkraft (Gewicht) nach Belieben ändern können, hätten sie dann eine bessere Chance, sich in der Luft schneller zu bewegen?
@brendt nur nach oben und nach unten.
@ Renan Der bei einem Tauchgang gewonnene Schwung geht beim Ausgleichen nicht sofort verloren, sodass Sie die erhöhte Geschwindigkeit in einem durch den Luftwiderstand begrenzten Ausmaß beibehalten können.
@brendt willst du perpetuum mobile? denn so bekommt man perpetuum mobile.
@StarfishPrime guter Punkt.
@StarfishPrime Ich möchte einfach die Kraft nutzen, Ihr Gewicht zu verändern. Und meine Ideen sind flexibel, sodass ich immer versucht bin, über meine ursprüngliche Frage hinauszugehen. Vielleicht hätte ich mich unterhalten sollen.

Wenn Sie mit schwerelos, aber immer noch Masse haben, meinen, dass sie leicht wie Luft sind, würden sie sich auch wie Luft verhalten. In dem Sinne, dass sie viel vom Wind herumgeschleudert würden und Schwierigkeiten hätten, Richtung und Geschwindigkeit beizubehalten.

Wenn sie NICHT so schwach wie leicht sind, schlagen sie möglicherweise etwas schneller herum, um in einem anständigen Tempo herumzuschwimmen, aber in dem Moment, in dem sie aufhören zu "schwimmen", würden sie aufhören (oder mit der gleichen Geschwindigkeit gehen und Richtung wie der Wind) aufgrund ihrer geringen Masse/Trägheit. Es würde helfen, Paddel oder Flügel an ihre Arme zu schnallen, aber diese würden auch Gewicht hinzufügen.

In der Lage zu sein, ihr Gewicht während des Fluges zu ändern, könnte helfen, aber meistens, wenn sie abstürzen / fallen. Es sei denn, sie fliegen schwerelos nach oben, haben aber Flügel, die an ihnen festgeschnallt sind (so raffiniert wie mittelalterliche Technologie sein kann) und fügen dann Gewicht hinzu, um nach unten zu gleiten (fallen immer noch, aber mit einer besseren horizontalen Distanz). Obwohl sie möglicherweise kein Gewicht hinzufügen müssen, da ihre Kleidung / Flügel genug Gewicht haben.

Sie sind nicht wirklich leicht wie Luft. Wenn Sie im Weltraum sind, haben Sie kein Gewicht, aber Sie verhalten sich dort nicht wirklich wie Luft. Wenn ja, dann würden Sie sich jedes Mal, wenn Sie eine Tasse Kaffee bekommen, auch um die gleiche Strecke auf Ihren Kaffee zubewegen. Aber Sie haben eine größere Masse, sodass sich Ihr Kaffee mehr bewegen würde und Sie sich unbemerkt bewegen würden.

Ausgehend von meinem Kommentar denke ich, dass Sie sich die Punting-Geschwindigkeiten ansehen müssen (insbesondere Racing Punts).

Ich glaube nicht, dass Flossen mit mittelalterlicher Technologie sehr effektiv sein werden, mit den Materialien, die sie zur Verfügung hatten, wären sie zu steif, zu sperrig, zu unflexibel, zu schlaff, zu schwer zu befestigen, zu schwer zu bekommen lose ... Sie können ein paar maßgeschneiderte Kuriositäten bekommen, vielleicht Holz oder vielleicht Leder, aber sie werden nicht allgemein verwendet werden. In unserer eigenen Geschichte wurden Schwimmflossen ziemlich früh (in der Phase der "seltenen Kuriositäten") für eine ganze Weile geträumt, wurden aber nicht vor 1914 bekannt, möglicherweise aufgrund von Materialfortschritten.

Ein besseres Äquivalent wäre eine Stocherstange . Diese Stangen, die auf Flößen und Lastkähnen verwendet werden, um in seichten Gewässern eine ziemlich enge Manövrierfähigkeit zu erzielen, drücken diese Stangen in den Boden, am Ufer oder unter Wasser, um Schwung zu geben. Ein Boot, das im Wasser schwimmt, ist wahrscheinlich eine ziemlich große Annäherung an eine Person, die schwerelos ist, aber mit Masse und Trägheit in der Luft schwebt (zumal Kleidung und Werkzeuge ebenfalls wiegen, was eine nähere Annäherung an ein Boot ergibt, das leicht fahren kann oder je nach Belastung schwer wiegen). Ein Rennkahn, der minimalistisch für Geschwindigkeit gebaut ist, wird wahrscheinlich einem unbelasteten Menschen am nächsten kommen.

Wie schnell kann ein Rennkahn fahren? Keine Ahnung, obwohl ich einige Informationen über Kahnrennen gefunden habe, habe ich keine tatsächlichen Geschwindigkeiten gefunden. In Annäherung an andere muskelbetriebene Geschwindigkeiten haben wir:

Für Tretboote liegt der Rekord bei 18,5 Knoten, es sieht so aus, als wären fast 21 Meilen pro Stunde für einen kurzen Sprint der Weltrekord. Für Ruderboote 2,5 Knoten oder 2,8 mph für einen Gelegenheitsruderer. Und in einem Kanu sehen 6-6,6 Meilen pro Stunde (je nach Länge, 18 vs. 15 Fuß in diesem Beispiel) als Maximum basierend auf der Bootslänge aus.

Ich habe mir auch Fahrradrekorde angesehen , da wir letztendlich eher nach Geschwindigkeiten von Personen in der Luft als von Booten im Wasser suchen. Rekorde scheinen auf einem Fahrrad etwa 30-35 Meilen pro Stunde zu erreichen - obwohl das buchstäblich pro Stunde ist, gibt es schnellere Sprintgeschwindigkeiten (bis zu 183 Meilen pro Stunde, unter besonderen Umständen). Für durchschnittliche Leute und nicht für professionelle Radfahrer sieht es so aus, als ob die Höchstgeschwindigkeit bei etwa 20 Meilen pro Stunde liegt.

Und Skaten, da wieder Mensch-Leute in der Luft statt Boote im Wasser, und muskelbetriebene Geschwindigkeit. Es ist möglicherweise ein besseres Äquivalent als Fahrräder, da es beim Skaten um Gleit- und Druckbewegungen geht (keine mechanischen Verstärker wie Fahrradketten). Bei Eisschnelllauf-Events sieht es so aus, als ob Folk 50 km/h erreichen kann, vielleicht sogar bis zu 53 km/h bei Weltrekord-Folk. Nicht auf Geschwindigkeit basierende Athleten, wie Eishockeyspieler , erreichen etwa 20-25 mph. Durchschnittliche Leute können mit Inline-Skates von einer Person 5-10 mph erreichen, oder 6-10 für das langsame und ungeübte Ende des Durchschnitts und 15-25 für jemanden, der von einer anderen Person geübt ist und einer bekannten Route folgt .

Sowohl Skaten als auch Radfahren sind jedoch auch etwas weniger relevant, da sie die Kraft der Beine und Füße nutzen, nicht der Arme ... Ich glaube nicht, dass Sie, Ihre Leute, die Kontrolle oder den Hebel haben werden, um ihre Beine und Füße zu benutzen Für den Antrieb in Ihrer schwerelosen Volkswelt aus dem gleichen Grund sind Flossen unwahrscheinlich - Hebelwirkung, Sperrigkeit, Manövrierfähigkeit, nur, es ist viel schwerer vorstellbar, genauso wie fußbetriebene Boote selten sind und ein gewisses Maß an Ingenieurskunst im Mittelalter erfordern - Tech-Level würde es sehr schwer finden. Somit gehen wir zurück zu Stocherkahnfahrten und anderen Geschwindigkeiten von Wasserbooten zur Verwendung von Armstärke, Manövrierbarkeitsanforderungen und einfacher Konstruktion und Verwendung. Und mögliche Luftwiderstandsprobleme, da ich nicht weiß, wie sich die Schwerelosigkeit in diesem Sinne übersetzen lässt.

(nebenbei, Sie könnten sich diese IHPVA- Gruppe, die auf der Seite mit den Radfahraufzeichnungen erwähnt wird, genauer ansehen, es dreht sich alles um die Höchstwerte von menschlich angetriebenen Fahrzeugen für Luft, Wasser oder Land. Vielleicht finden Sie eine bessere Annäherung an das, was Sie von ihnen wollen. )

Wenn ich das alles zusammenfasse, würde ich vermuten, dass 6 Meilen pro Stunde für die meisten Menschen die meiste Zeit eine anständige Gelegenheitsgeschwindigkeit wären, einschließlich derer, die neu oder ungeübt sind, in unbekannten Gegenden (das Äquivalent zur gelegentlichen Gehgeschwindigkeit ist ~ 3 Meilen pro Stunde, denke ich). und/oder wenn der Zug ihrer Luft bei einer menschlichen Person näher an unserem Wasser liegt. Daher würde es für jemanden in guter Form und gut geübt, in rasender Eile oder auf einer Rennstrecke, auf vielleicht 15-25 Meilen pro Stunde ansteigen und bei vielleicht 30 Meilen pro Stunde für Hingabe auf Weltrekordniveau die Spitze erreichen.

Abgesehen davon glaube ich nicht, dass die Schwerelosigkeit oder andere exotische Phänomene in Ihrer anderen Welt die Geschwindigkeit wesentlich erhöhen werden, wenn überhaupt. Denken Sie an Karussells , die sich drehenden in Parks ... Sie können mit Muskelkraft ziemlich schnell loslegen, selbst mit den Muskeln eines Kindes, aber die Grenze ist nicht, wie stark Sie sind, sondern wie schnell Sie sich bewegen können Bauen Sie diese Dynamik weiter auf. Nach einem bestimmten Punkt können Sie nicht mehr Kraft hinzufügen, weil Sie sich über Ihren Stützpunkt hinaus bewegt haben, bevor Sie ihn als Hebel verwenden können. Und diese Art von Geschwindigkeit ist auch nicht gut zum Lenken, besonders wenn die Möglichkeit unerwarteter Hindernisse oder Verlangsamungen besteht ... die Leute werden sich meistens mit etwas langsamerem als Renngeschwindigkeiten zufrieden geben.

Das ist sehr informativ, vielen Dank! Ich denke, wenn es eine Methode gibt, schwerelos zu werden oder das Gewicht zu ändern, würden sie es tun? Guter Punkt bei den lässigen Geschwindigkeiten. Wenn es einen Nutzen für diese Fähigkeit gibt, dann höchstwahrscheinlich nicht, wenn sie es eilig haben.
@brendt - Wir haben Möglichkeiten, unsere Bewegung zu ändern, um verschiedene Vorteile zu erzielen - Drücken in engen Bereichen, Zehenspitzen (oder High Heels) für die Perspektive, Haltungen für Stabilität oder Hebelwirkung, wir können noch viel mehr tun. Aber außerhalb bestimmter Umstände tun wir das nicht, wir tun es einfach nicht . Es ist Anstrengung, es erfordert Übung und Wissen, es widerspricht Instinkt und Impuls. Ich vermute, selbst wenn die Leute ihr Gewicht ändern könnten, würden sie es meistens nicht tun, aber wählen Sie für die meiste Zeit etwas Einfaches. Selbst wenn einige spezifische Gewichtsverlagerungen üblich werden (wie Absätze für die Körpergröße), würden sich die meisten nicht die Mühe machen, konstante Änderungen für viel zu verwenden