Wie stark wäre John Carter wirklich auf dem Mars?

Die einfache Antwort ist, dass menschliche Muskeln und Skelette dafür ausgelegt sind, eine bestimmte Menge an Gewicht und nicht Masse zu bewältigen. Das bedeutet, dass (im Durchschnitt) ein Mensch auf dem Mars dreimal mehr Masse heben kann als auf der Erde. Das liegt daran, dass die Schwerkraft auf der Marsoberfläche etwa ein Drittel der auf der Erde beträgt, daher wiegt alles dreimal weniger. Wir wissen auch aus der Forschung an Astronauten, dass die Knochendichte und Muskelmasse bei Menschen abnimmt, wenn sie sich nicht im Gravitationsfeld der Erde befinden, also würden wir erwarten, dass „Marsmenschen“ weniger Kraft haben als „Erdmenschen“. Um wie viel, kann ohne ausführliche Forschung nicht bekannt sein, aber es ist der Hauptgrund, warum jede bemannte Reise zum Mars ein körperliches Trainingsprogramm erfordern würde.

Trotzdem beschränke ich den Rest dieser Antwort auf „Erdmenschen“ auf dem Mars, von denen ich bereits gesagt habe, dass sie in der Lage sein sollten, die dreifache Masse auf dem Mars zu heben.

Aber...

Mars unterstützt kein Leben. Anstatt bis zu 5 kg Kleidung zu tragen, trägt eine Person also wahrscheinlich mehr als 15 kg Umweltschutzanzug. Wahrscheinlich mehr. Das wird ihre Bewegung und Flexibilität beeinträchtigen, was bedeutet, dass einige Muskeln einfach nicht zum Heben bestimmter Gegenstände eingesetzt werden können. Das Design des Umgebungsanzugs wäre entscheidend, um zu wissen, wie viel Einfluss dies haben könnte, aber die größten Muskelgruppen im Körper sind der Gluteus Maximus (Hintern), Kniesehnen und Quadraceps; Wir verwenden sie im täglichen Leben viel häufiger, als man denkt, besonders wenn Sie es richtig machen, und die Gelenke in einem Umweltanzug müssten ziemlich flexibel sein, damit Sie sie richtig verwenden können.

Selbst beim Aufheben von Sachen ist es weniger wahrscheinlich, dass Sie Armmuskeln wie Bizeps im Vergleich zu Ihren Brustmuskeln über der Brust verwenden. Wie flexibel ist die Brustplatte in den meisten Raumanzügen? Ich weiß es auch nicht, aber ich vermute eher nicht.

Aber...

Nehmen wir an, dass ein Mensch die leichtere Atmosphäre des Mars einatmen KANN. Sicher, Sie werden den Umgebungsanzug und die Flexibilitätshindernisse los, aber der Sauerstoffmangel bei Druckniveaus wird andere Probleme verursachen.

Es gibt einen guten Grund, warum viele Langstreckenläufer aus Hochgebirgsländern in Afrika kommen; Höhere Höhen bedeuten niedrigere Sauerstoffwerte. Das heißt, wenn sie auf Meereshöhe kommen, fällt es ihnen leichter, ihre Muskeln durch regelmäßiges Atmen mit Sauerstoff zu versorgen, und dies führt im Laufe der Zeit zu einer längeren und besser anhaltenden Energiefreisetzung durch die Muskeln.

Nehmen wir an, auf dem Mars hätte der Druck Sie nicht umgebracht und Sie könnten genug Sauerstoff zum Leben bekommen, es würde nicht ausreichen, auch anhaltende körperliche Aktivität durchzuführen. Sie können also einen Baseball dreimal so weit werfen wie auf der Erde, aber Sie werden es nicht 100 Mal hintereinander schaffen.

Aber...

Apropos Werfen, das ist einer dieser Bereiche, der eigentlich eine gute Nachricht ist. Da die Atmosphäre so dünn ist, gibt es weniger Windwiderstand für jeden Gegenstand, den Sie werfen. Dies bedeutet, dass Sie, selbst wenn Sie es nicht immer wieder tun könnten, bei Ihrem ersten Wurf wahrscheinlich etwas werfen könnten, das um ein Vielfaches mehr als das Dreifache der Erdentfernung beträgt. Der atmosphärische Druck des Mars beträgt ca. 0,6 % des Meeresspiegeldrucks auf der Erde, was bedeutet, dass ein Ball im Vergleich zu einem Erdwurf fast keinen Widerstand hätte. Aber Gegenstände wie Papierflieger und Wurfspeere würden nicht den gleichen Bonus erhalten, weil sie bereits so aerodynamisch wie möglich konstruiert sind. Sie würden immer noch mehr als die dreifache Distanz auf dem Javelin erreichen, aber Sie würden wahrscheinlich WENIGER auf dem Papierflugzeug bekommen, weil es keinen Wind unter den Flügeln geben würde, um von dem Versuch zu sprechen, die Richtung beizubehalten (dort '

Damit...

Entweder tragen Sie einen Raumanzug, der Ihre Flexibilität einschränkt. In diesem Fall würden Sie Ihre Muskeln nur schwer auf die gleiche Weise einsetzen (aber Sie könnten wahrscheinlich immer noch mehr heben als auf der Erde), oder

Sie tragen keinen Raumanzug, aber die Atmosphäre ist so, dass Sie vielleicht die Möglichkeit haben, ein paar Dinge zu heben oder zu werfen, bevor Ihnen die Puste ausgeht (aber Sie würden diese wenigen Dinge wahrscheinlich weiter heben oder werfen als auf Erde).

In jedem Fall sind die Gewinner Pitcher (Baseball), Pace Bowler (Cricket) und Shot Putter (Leichtathletik). Speerwerfer, Bogenschützen und Co. bekommen nicht viel, und Gewichtheber haben so oder so Probleme.

Aber (und das ist mein letztes)...

Alle Wetten sind ungültig, wenn Sie sich INNERHALB einer atmosphärenkontrollierten Umgebung befinden und keinen Raumanzug tragen. Theoretisch könnten Sie die dreifache Masse heben ODER die gleiche Masse dreimal schneller bewegen ODER eine Kombination davon. Dies würde alles davon abhängen, wie viel Energie Ihre Muskeln freisetzen können und wie schnell. Ballwerfer verlieren in diesem Fall den Vorteil des fehlenden Windwiderstands, und der Vorteil geht auf die Gewichtheber und Speerwerfer zurück.

Dies ist eine zweite Antwort, denn sie ist dieselbe wie meine erste, nur anders.

Das Video von den Männern, die auf dem Mond gelandet sind, zeigt, was manche für einen Widerspruch halten könnten.

Sie bewegen sich in einer viel niedrigeren Schwerkraft LANGSAMER. Sollten sie sich nicht SCHNELLER bewegen können, wenn sie weniger wogen? Sie sollten in der Lage sein, einfach herumzuzippen.

Aber hier ist die Erklärung.

Kraft ist gleich Masse mal Beschleunigung.

Wenn also eine Person vom Standort aufsteht, etwa eine halbe Sekunde lang, auf der Erde, wendet der menschliche Muskel eine bestimmte Kraft für eine bestimmte Zeit an, um die richtige Beschleunigung zu erreichen. Wenn mehr Kraft angewendet wird, gibt es mehr Beschleunigung und die Person steht schneller auf. Wenn weniger Kraft aufgebracht wird, gibt es weniger Beschleunigung. Die Person steht langsamer auf.

Möchte der Mensch nun im gleichen Zeitraum vom Mond aufstehen, muss exakt die gleiche Kraft für exakt die gleiche Zeit aufgewendet werden, um die gleiche Beschleunigung zu erreichen. Gleiche Masse auf dem Mond wie auf der Erde. Aber hier ist das Problem. Die Person möchte aufhören aufzustehen. Das Stoppen erfolgt durch die Schwerkraft. Auf der Erde ist die Bremskraft viel größer als auf dem Mond. Tatsächlich würde die Person auf dem Mond vielleicht fünf Meter in der Luft „anhalten“. Nicht ganz das, was beabsichtigt war.

Um also nur aufzustehen, nicht hochzuspringen, muss viel weniger Kraft aufgewendet werden. Aber die Masse ist die gleiche, also ist die Beschleunigung geringer. Wenn die Beschleunigung geringer ist, dauert es länger, die Bewegung abzuschließen.

Gehen ist das gleiche. Wer auf dem Mond genauso schnell laufen will wie auf der Erde, muss auch gleich beschleunigen. Da die Masse gleich ist, muss man die gleiche Kraft aufbringen. Aber die Schwerkraft zieht Sie nicht mit der gleichen Geschwindigkeit auf den Mond zurück wie auf die Erde. Sie kommen nicht im selben Zeitrahmen wieder herunter. Der erste Schritt auf dem Mond ist ein sehr langer. Wenn man beim ersten Schritt die gleiche Strecke wie auf der Erde zurücklegen möchte, muss man weniger Kraft aufwenden, beschleunigt also nicht so schnell und erreicht auch nicht die gleiche Geschwindigkeit. Man muss sehr langsam gehen. Sie müssen die Beschleunigung niedrig halten. Sonst schießt man immer wieder übers Ziel hinaus.

Wenn Sie eine Kiste aus dem Stand heraus mit konstanter Beschleunigung in genau einer Minute über eine Strecke von fünf Metern bewegen wollen, müssen Sie sie um einen bestimmten Betrag beschleunigen, um in der richtigen Zeit auf die richtige Geschwindigkeit zu kommen. Je kleiner oder größer die Beschleunigung ist, desto unterschiedlicher ist die Zeit. Um diese spezifische Beschleunigung zu erhalten, benötigen Sie eine spezifische Kraft. Egal ob auf der Erde oder auf dem Mars. Jetzt möchten Sie es jedoch vielleicht STOPPEN. Trägheit sagt, dass es weitergehen wird. Auf der Erde können Sie sich auf die Schwerkraft und Reibung verlassen, um sie zu verlangsamen. Auf dem Mars ist die Schwerkraft und damit die Reibung dreimal geringer. Alles in allem wird es dreimal weiter gehen. Sie, nicht Reibung und Schwerkraft, müssen es stoppen. Denken Sie daran, Ihr Auto auf grellem Eis anzuhalten.

Wenn Sie einen Ball mit einer bestimmten Geschwindigkeit werfen möchten, müssen Sie ihm eine bestimmte Beschleunigung geben. Wenn Sie es manuell tun, haben Sie nur so viel Zeit (während es in Ihrer Hand ist), um diese Geschwindigkeit zu vermitteln. Sie müssen ihm in einer bestimmten Zeit genügend Delta v, Beschleunigung, geben. Dieselbe Kraft auf der Erde wie auf dem Mars, um einen bestimmten Ball in einer bestimmten Zeit mit einer bestimmten Geschwindigkeit in Gang zu bringen. Aber auf dem Mars wird der gleiche Ball, der sich mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt, aufgrund der Schwerkraft dreimal weiter fliegen. Um den Ball die gleiche Distanz wie auf der Erde zu bekommen, wirft man ihn mit einem Drittel der Geschwindigkeit. Sie wenden ein Drittel der Kraft an. Ihr Arm bewegt sich ein Drittel so schnell. Die Dinge gehen langsam.

Wenn Sie also auf dem Mars genau das gleiche Verfahren über eine bestimmte Entfernung durchführen wollen wie auf der Erde, müssen Sie es dreimal langsamer tun und ein Drittel der Kraft aufbringen.

Wenn Sie Dinge im gleichen Zeitrahmen (gleiche Beschleunigung) wie auf der Erde tun, müssen Sie genau die gleiche Kraft aufbringen wie auf der Erde. Die Masse ist gleich, die Beschleunigung ist gleich, die Zeit ist gleich, also ist die Kraft gleich. Aber die Gravitationsbeschränkungen für Dinge wie Projektilhöhe, Entfernung und Reibung sind dreimal geringer, und Sie haben am Ende die dreifache Wirkung.

Wenn also John Carter in der gleichen Zeit mit der gleichen Geschwindigkeit wie auf der Erde fahren will, braucht es die gleiche Anstrengung, um zu beschleunigen und zu verlangsamen. Der äquivalente Effekt ist jedoch vielleicht dreimal größer. Wenn John Carter die gleichen Handlungen mit den gleichen Wirkungen und Ergebnissen wie auf der Erde ausführen möchte, wird er dreimal langsamer gehen und ein Drittel der Anstrengung aufwenden.

Ein Bereich, in dem dies jedoch keine Rolle spielt, ist das Schwimmen. Schwimmen ist unabhängig von der Schwerkraft. Es geht darum, eine bestimmte Masse (sowohl Schwimmer als auch Wasser) mit einer bestimmten Geschwindigkeit über eine bestimmte Entfernung zu bewegen. Um auf dem Mars die gleiche Distanz mit der gleichen Geschwindigkeit zu schwimmen, ist genau die gleiche Kraft erforderlich wie auf der Erde. Wenn John Carter ein Schwimmer ist, braucht er den gleichen Körperbau wie ein Erdschwimmer.

Dieser irdische Besucher des Mars wird denken, dass sich die Marsmenschen wirklich sehr, sehr langsam bewegen.

Kraft ist gleich Masse mal Beschleunigung, nicht GEWICHT mal Beschleunigung.

Es braucht die gleiche Kraft, um einen menschlichen Körper auf dem Mars von null auf 100 zu beschleunigen, wie auf der Erde.

Diese Kraft wird von den Muskeln geliefert.

Sie verwenden also die gleiche Menge an „Muskeln“, um auf dem Mars vom Stillstand zum Laufen zu gelangen, wie auf der Erde.

Sobald Sie diese Geschwindigkeit erreicht haben, benötigen Sie weniger Muskelkraft, um diese Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten.

Dasselbe gilt für das Heben von Gewichten.

Man kann ein Gewicht auf dem Mars mit weniger Anstrengung über dem Kopf halten als auf der Erde, aber um es mit der gleichen Beschleunigung dorthin zu bringen, braucht es die gleiche Anstrengung.

Die Trägheit ist für dasselbe Objekt auf dem Mars dieselbe wie auf der Erde.

Um zu springen, braucht es also die gleiche Muskelenergie, um eine bestimmte Geschwindigkeit zu erreichen, aber sobald Sie diese Geschwindigkeit erreicht haben, werden Sie höher springen.

Um einen Ball mit einer bestimmten Geschwindigkeit zu treten, ist die gleiche Menge an Muskelenergie erforderlich, um diese Geschwindigkeit zu erreichen, aber es wird weiter gehen.

Angenommen, diese Menschen laufen, springen, heben und bewegen sich im Allgemeinen genauso wie auf der Erde, dann müssen ihre Muskeln genauso stark sein.