Wie schnell müsste ich mit den Armen schlagen, um zu fliegen?

Angenommen, ich bin ein Superwesen. Von außen sehe ich aus und verhalte mich genauso wie ein gewöhnlicher Mensch. Meine Beweglichkeit der Gliedmaßen ist die gleiche wie die eines Menschen, daher kann ich meine Form nicht verändern oder meine Arme unnatürlich beugen.

Meine Superkräfte sind Kraft, Schnelligkeit und Ausdauer. Ich kann meine Arme, Hände, Finger so schnell bewegen, wie ich will. Meine Haut ist zäh, damit ich nicht verbrenne.

Angenommen, ich habe keine Ausrüstung und trage nur einen gewöhnlichen (aber extra starken) Badeanzug, wie schnell muss ich mit meinen Armen (und/oder Beinen) schlagen, um zu fliegen? Was ist die beste Bewegungsart für den Flug durch die Luft, Schwimmen oder Flattern?


Annahmen

Ich bin stark genug und schnell genug, um die erforderlichen Bewegungen etwa eine halbe Stunde lang ununterbrochen auszuführen.

Ich werde durch die Belastungen meiner Bemühungen nicht geschädigt.

Ich habe ein durchschnittliches Gewicht, eine durchschnittliche Körpergröße usw. für einen Menschen. Von außen kann niemand den Unterschied durch bloßes Hinsehen erkennen.

Die Schwerkraft und andere Bedingungen sind für mich erdnormal und ich habe keine Levitationskräfte, abgesehen von dem, was ich durch Bewegen meiner Gliedmaßen erreichen kann.

Ich kann zum Abheben springen, aber ich kann keine langen Strecken zurücklegen, ohne zu flattern. Ich muss mindestens eine halbe Stunde lang fliegen und eine konstante Höhe und Geschwindigkeit ** beibehalten, und das wäre unpraktisch, wenn ich einfach springen würde.


Anmerkungen

Falls jemand einwendet, dass meine Superkräfte Magie erfordern. Das mag sein, aber die ganze Magie ist in meinem Körper enthalten. Ich kann die Naturkräfte wie die Schwerkraft nicht ausstrecken und ändern. Ich kann nur beeinflussen, was in meiner Haut ist, und ich kann meine Masse nicht verändern.

** Ich habe kürzlich die Anforderung auf konstante Höhe und Geschwindigkeit zur Verdeutlichung geändert.

Du kannst nicht. Es ist keine Frage der Geschwindigkeit. Es ist eine Frage der Aerodynamik. Das Flattern der Arme erzeugt keinen Auftrieb.
@Mary - Wie wäre es dann mit einem superschnellen Brustschwimmen?
Ich bin überzeugt, dass @Mary Recht hat. Es ist im Vergleich zur Atmosphäre leicht, gegen Wasser zu drücken. Mit extremer Geschwindigkeit mit den Armen zu schlagen würde eine Menge Lärm erzeugen und könnte lokalisierte atmosphärische Störungen verursachen, aber ein Arm kann einfach nicht genug Luft bei irgendeiner Geschwindigkeit drücken, um das Gewicht des Körpers zu verlagern. Selbst wenn Sie nicht flattern und sich in eine Schwimmerbewegung umwandeln, um beim Abwärtshub Luft zu schöpfen, aber den Widerstand gegen den Aufwärtshub zu minimieren ... Ich kann die Aussetzung des Unglaubens bei diesem nicht spüren. Die Oberfläche eines Vogelflügels im Vergleich zu seinem Gewicht ist im Vergleich zu einem Menschen enorm.
Mit genug Schub kann Schwein fliegen, man braucht sehr starke übermenschliche Level starke... Fürze. Verwenden Sie dann das Flattern, um den Bodenmannschaften Ihren Fortschritt zu signalisieren.
Du kannst nicht... ohne Hilfe. Um Auftrieb ohne Flügel zu erzeugen, müssen Sie in der Lage sein, mehr Luft nach unten als nach oben zu drücken , und das beste Verhältnis, das Sie mit der menschlichen Anatomie erzeugen können, ist vernachlässigbar (Ihre Arme sind mehr oder weniger rund). Sie müssten eine Art künstliche "Flügel" anschnallen, um einen viel größeren Bereich zum Herunterdrücken von Luft zu haben, den Sie dann um 90 ° drehen können, um zu minimieren, wie viel Luft Sie beim Aufwärtshub drücken.
@Mary Alles fliegt mit genug Kraft dahinter!
@JBH Wenn Sie Ihre Arme schnell genug bewegen, sollte die Reynolds-Zahl theoretisch so weit ansteigen, dass Sie eher schwimmen als fliegen. Aber da ist die lästige Schallmauer im Weg. Sie würden auch Waffen aus Unobtanium und eine Brennstoffquelle aus Unobtanium benötigen. Erwarten Sie in jedem Fall, dass Sie viel schneller mit den Armen schlagen als ein Kolibri.
@DKNguyen - Unobtanium ist in Ordnung, solange es vollständig in der Haut des Helden enthalten ist (ich nehme an, es könnte ein Problem mit der Wärmeerzeugung geben und alles in der Nähe in Brand setzen). Nehmen wir an, sein Körper enthält ein tragbares Portal zu einer riesigen Energiequelle und ein weiteres für die Abgase. Kolibri-Geschwindigkeit wärmt sich gerade für diesen Typen auf.
Ehrlich gesagt, als Superwesen wäre es immer noch viel einfacher, seine Superkräfte einzusetzen, um eine altmodische Flugmaschine in die Pedale zu treten. Oder reiben Sie Ihre Hände sehr schnell aneinander, um genug Wärme für einen Heißluftballon oder eine lächerliche Methode wie diese zu erzeugen, weil sie alle weniger lächerlich sind, als Ihre Gliedmaßen so schnell zu bewegen, dass Sie Luft treten.
@DKNguyen - Das Problem ist, dass ich als Superheld nicht weiß, wann ich gebraucht werde. Ich kann nicht überall einen entleerten Ballon herumschleppen. Sie sind ziemlich sperrig, genauso wie ein Flugzeug

Antworten (5)

Meine Superkräfte sind Kraft, Schnelligkeit und Ausdauer. Ich kann meine Arme, Hände, Finger so schnell bewegen, wie ich will. Meine Haut ist zäh, damit ich nicht verbrenne.

Warum überhaupt fliegen? Einfach laufen und springen. Wenn Sie ausreichend schnell und stark sind, können Sie einfach einen außergewöhnlichen Weitsprung (man nehme die olympischen Athleten) machen, der so aussehen würde, als würden Sie zu irgendjemandem auf dem Boden fliegen. Aber wirklich, wen interessiert es, ob Sie Auftrieb erzeugen? Sie fliegen effektiv, weil Sie Gebäude und ähnliches geräumt haben und sich in Luftlinie bewegen. Dies hätte natürlich zur Folge, dass man in der Luft nicht wirklich die Richtung ändern kann, da man kein Tragflügel ist. Und Sie könnten einige Gebäude mit einem schlecht getimten Sprung auf Ihrem Weg nach oben oder unten durchschlagen. Aber gehen wir mal davon aus, dass das Einschlagen und/oder Durchschlagen von Gebäuden nur ein harmloser Spaß für dich ist.

Aber die Leute könnten immer noch davon überzeugt sein, dass Sie tatsächlich fliegen, wenn Sie in Wirklichkeit nur auf eine vorgegebene Flugbahn fallen. Ich meine, schauen Sie sich ein Flugzeug an, würden Sie wissen, ob es fliegt oder fällt, es sei denn, es würde etwas tun, das ein Tragflügelprofil erfordern würde, wie z. Es könnte von einem meilenweit entfernten Katapult gestartet worden sein und meilenweit entfernt landen, soweit Sie wissen.

Außerdem kannst du beim Fallen Schwimmbewegungen machen und den Leuten sagen, dass du in der Lage bist, durch die Luft zu schwimmen, um die Leute davon zu überzeugen, dass du fliegen kannst, aber du kennst die Wahrheit, du springst nur.
Danke. Ich habe das in meinen Annahmen erwähnt (und eliminiert). Das Problem ist, dass ich eine konstante Geschwindigkeit und Höhe beibehalten möchte. Zum Beispiel könnte ich meinen Nachbarn helfen, indem ich ihre Felder besprühe, oder ich könnte über dem Meer suchen und retten, wenn es für Hubschrauber zu rau ist. Ohne die Fähigkeit zum Schweben wäre es sehr schwierig, einen einzelnen Überlebenden in einem Rettungsring zu finden. Außerdem wäre es sehr schwierig, wenn nicht unmöglich, aus dem Meer zu springen, wenn ich an der falschen Stelle gelandet wäre oder wenn ich versucht hätte, den Überlebenden zu tragen.
Ich nehme an, das stimmt, aber mit ausreichender Geschwindigkeit könnten Sie sich in eine extrem niedrige Erdumlaufbahn bringen, bis die Luftreibung Sie genug verlangsamt, um zu landen. Ich verstehe Ihren Standpunkt, dass Sie schweben möchten, und das würde Ihr Problem nicht wirklich lösen. Aber theoretisch könnte man mit nur einem Sprung länger als eine halbe Stunde wach bleiben, ohne zusätzliche Energie zu verbrauchen.
Ihre andere Möglichkeit besteht darin, die Welt von der Erde zu entfernen. Dann kann die Atmosphäre dichter sein als auf der Erde. So können Sie durch die Atmosphäre "schwimmen". Die Gesetze der Fluiddynamik würden so etwas zulassen, wenn die Atmosphäre dichter wäre. Es gibt keinen großen Unterschied zwischen Fliegen und Schwimmen außer der Dichte des Mediums. In einer solchen Welt wäre der Flug viel früher entdeckt worden und natürlich wären auch mehr Tiere flugfähig.

Also ... du bräuchtest eine Art Anzug.

Ich nehme an, dies könnte eine von vielen Formen annehmen (Autogyro, Base-Jump-Wingsuit usw.), um Ihre Aerodynamik zu ändern. Dann würde das Flattern oder Treten von Armen und/oder Beinen als Ihre Kraftquelle verwendet werden. Wie von Ryan angegeben, könnten Sie auch weite Sprünge machen und Ihren Wingsuit verwenden, um Ihren Sturz / Gleitflug zu lenken. Dies wäre kein völlig ununterstützter Flug, aber aufgrund des Gewichts und der Aerodynamik eines menschlichen Körpers ist ein Flug ohne ein wenig Hilfe unmöglich, zumindest soweit ich verstehe. Im Gegensatz zu einem Vogel mit geformten Flügeln haben unsere Arme oben und unten relativ die gleiche Form, was bedeutet, dass das Flattern genauso viel Abtrieb erzeugt wie das Aufwärtsfliegen mit unseren Armen, als würde man sich in einem Eimer an seinem Griff hochheben.

WENN Sie nur einen Badeanzug haben müssen: Ziehen Sie ihn aus. Frei und luftig ist der Weg zu gehen; Verwenden Sie diesen strategisch übergroßen Anzug, um sich einen kleinen Fallschirm oder ein Tragflächenprofil zu bauen. Springen und gleiten. Wiederholen. Sie werden der frischeste, am wenigsten verschwitzte Superheld sein, auch wenn Sie die Demütigung von Superheldennamen wie Butt-boy™ oder Ballbouncer™ erleiden müssen.

Ich mag die Idee von irgendeiner Art von Ausrüstung nicht wirklich. Wenn sich meine Klamotten ohne großen Aufwand irgendwie umbauen lassen und beim Tragen nicht zu klobig sind, dann wäre das eine Möglichkeit. Ich denke, meine Hände könnten wie kleine Flügel wirken. Sie können eine Tragflächenform bilden und der Winkel kann verändert werden. Ich bin mir sicher, dass auf diese Weise etwas Auftrieb vorhanden ist.

Du kannst nicht. Wie Mary in den Kommentaren sagte, ist es keine Frage der Stärke, sondern der Aerodynamik.

Um zu fliegen, muss man Auftrieb erzeugen, und dafür braucht man einen geeigneten Untergrund. Flügel sind dafür gut, weil sie die Luft genau richtig ablenken. Bei einem menschlichen Arm strömt Luft auf beiden Seiten hindurch. Der Auftrieb ist vernachlässigbar. Sie könnten Ihre Arme mit Überschallgeschwindigkeit bewegen und würden immer noch am Boden festsitzen.

Ein ganzer menschlicher Körper kann genügend Auftrieb haben, um über Wasser zu bleiben, wenn ein sehr starker Wind von unten kommt. Dies ist die Grundlage für eine bestimmte Attraktion in einigen Vergnügungsparks, die als vertikaler Windkanal bezeichnet wird:

Eine Person, die in einem vertikalen Windkanal schwebt

Sie wissen, wie das funktioniert. Um zu fliegen, müsste Ihr Held diese Menge Wind erzeugen. Aufgrund der Aerodynamik wird dies durch kein Flattern der Arme erzeugt, also ist der nächste Gedanke, den Sie in Betracht ziehen, ein Herunterblasen wie Superman. Realistischerweise funktioniert das auch nicht, weil Sie einfach nicht genug Luft in Ihren Lungen speichern können, um diese kontinuierlich abzuziehen. Und wenn Sie es in Zügen tun, saugen Sie ungefähr die gleiche Luft, die Sie blasen.

Alternativ könnte der Held sehr schnell nach unten blasen. Das gleiche Prinzip wie bei Raketen funktioniert hier - Sie haben so viel Schwung nach oben wie den Schwung des nach unten gehenden Gases. Sie werden Flammen oder Plasma aus dem Mund des Helden kommen sehen, aber der Held wird sehr schnell aufsteigen. Das würde etwas Zeit geben, um die Lungen wieder zu füllen, und dann einen weiteren Schlag in die entgegengesetzte Richtung, in die Sie gehen möchten. Dies würde einen anhaltenden Flug ermöglichen.

Herzlichen Glückwunsch, Sie sind ein menschlicher Kolibri

Ok, also diese Idee ist einfach lächerlich, aber ich denke nicht, dass es technisch unmöglich ist. Erste Regel:

  1. Kolibris schlagen mit den Flügeln in Form einer Acht

Das wird auch dein MO sein. Sie sollten damit rechnen, mit Ihrem Körper in der Luft genau dasselbe zu tun, was Sie im Wasser tun würden, um Wasser zu treten, also werden Sie Ihre Arme in kleinen Achtern an Ihren Seiten unter Ihren Schultern und möglicherweise bewegen so tief wie deine Hüfte.

  1. Kolibris schlagen bis zu 70 Mal pro Sekunde mit den Flügeln

Das ist eine Untergrenze dafür, wie schnell Sie Ihre Arme bewegen müssen, aber es gibt ein paar wichtige Dinge, die Sie sich merken sollten:

Erstens sind Ihre Arme aerodynamischer als die Flügel eines Kolibris. Wie viel aerodynamischer ich bin, weiß ich nicht wirklich genug, um die Strömungsdynamik zu berechnen, aber ich denke, es ist fair anzunehmen, dass sie aufgrund von Breite und Form mindestens dreimal so aerodynamisch sind wie Kolibriflügel. Daher sollten wir diese Geschwindigkeit auf 210 Schläge pro Sekunde verdreifachen.

Zweitens nimmt die Flügelspannweite bei fliegenden Vögeln typischerweise mit einer Rate zu, die ungefähr der Quadratwurzel des Gewichts eines Tieres entspricht . Ok, ein Kolibri hat also eine Flügelspannweite von etwa 6 Zentimetern und wiegt etwa 5 Gramm. Wir gehen davon aus, dass Sie eine Flügelspannweite von etwa 1,5 Metern haben (das 25-fache des Kolibris) und 75 kg wiegen, um die Rechnung zu vereinfachen (das 15.000-fache des Kolibris). Das bedeutet, dass Ihre Flügelspannweite etwa 5-mal zu kurz für die Arbeit ist, die Sie erledigen müssen. Squareroot, weil die Fläche Ihrer Flügel mit dem Quadrat Ihrer Flügelpfanne zunimmt und die Fläche Ihrer Flügel die Arbeit erledigt, und Sie eine neue Schlaggeschwindigkeit erhalten, die auf 500 Schläge pro Sekunde gerundet wird.

Wenn Sie Ihre Hände 500 Mal pro Sekunde in winzigen Achtern an Ihrer Seite bewegen, erwarte ich, dass sie sich mindestens 30 cm pro Klappe oder 150 m / s (335 mph für uns imperiale Messfans) bewegen.

Ich verstehe deine Rechnung nicht ganz. Die von Ihnen vorgeschlagene Bewegungsgeschwindigkeit ist jedoch kein Problem - erhöhen Sie sie auf bis zu 1000 bps, wenn Sie möchten. PS Ich war nicht ich, der herabgestimmt hat.

Sie können springen, und wenn Sie springen, schlagen Sie nicht mit den Beinen wie eine Fliege mit ihren Flügeln. Heben Sie Ihre Arme einmal, sehr langsam ... Dann senken Sie sie schnell genug ab, um mehr Luft zu bewegen, als Sie wiegen.

Wie schnell wäre es? Schnell genug, um ein Loch der Leere in der Luft zu erzeugen, wo sich Ihre Arme bewegen ... Also über Schallgeschwindigkeit. Ihre Arme werden wie Schüsse klingen.

Ich mag die Idee mit dem Schussgeräusch. Es wird wahrscheinlich wie eine automatische Waffe klingen, ausgezeichnet. Ich denke, was Sie vorschlagen, ist dem Brustschwimmen beim Schwimmen sehr ähnlich. Sie können Ihre Arme nach vorne drücken, wenn Sie eng beieinander liegen, aber sie für den Abwärtshub ausstrecken.