¿Y si tuviera dos portales uno frente al otro? ¿Qué tan rápido podría ir? ¿Pasaría la velocidad de la luz? ¿Cambiaría el tamaño del objeto el resultado? ¿La fricción del aire detendría un objeto acelerándose? ¿Y si no hubiera ninguna fricción?

Answer 1

Portal es un juego maravilloso con mucho humor y resolución de acertijos brillantes, y parte de la diversión es romper la física de ciertas maneras muy controladas. ¡Este sería uno!

Un portal en el suelo y otro en el techo rompe la conservación de la energía (los portales rompen la conservación de una manera muy bien definida). Esto significa que ahora tiene acceso a energía ilimitada, y sin resistencia al aire ganaría energía cinética de forma indefinida.

Esto significa que, una vez más, sin resistencia del aire, comienzas a acercarte a la velocidad de la luz con bastante rapidez. ¿Qué tan rápido depende de a qué hora estás usando …

La dilatación del tiempo para el observador que cae significa que su percepción del tiempo se ve ralentizada en relación con el observador en la sala. A poco más de 1,5 años de su tiempo, la dilatación es tan grande que miles de años pasan en la sala mientras experimentan horas o minutos.

PERO, los otros tienen razón en que la resistencia del aire no se puede ignorar, por lo que la persona realmente se aproximará a la velocidad terminal, que es de alrededor de 55 m / s según la Velocidad de un paracaidista (Velocidad del terminal)

A esta velocidad, asumiendo una persona de 500 N (sin sobrepeso a pesar de los comentarios de GLADOS) luego [math] P = F \ cdot v = 500N \ times 55 m / s = 27500 W [/ math], para que esa persona genere una constante 27.5 kW de calor en el aire. Para un paracaidista, eso no es un problema porque están encontrando constantemente aire nuevo … ¡pero en una habitación cerrada eso se va a sumar muy rápidamente!

Asumamos una sala de aproximadamente 15 mx 15 mx 3 m (Esto es aproximadamente del tamaño de mi aula, me doy cuenta de que los laboratorios de Aperture son más grandes). Eso es [math] 675 m ^ 3 [/ math] de aire. Ignoraremos la circulación y asumiremos que el aire se calienta de manera uniforme. A temperatura ambiente, el aire tiene una densidad de aproximadamente [math] 1.2 kg / m ^ 2 [/ math], y una capacidad térmica específica de aproximadamente 1000 J / kg, lo que significa que se calientan 810 kg de aire a 27.5 kW.

[math] (27500 J / s) \ div (1000J / kg \ times 810 kg) \ approx 2 [/ math] ° C por minuto.

Habrá algo de flujo de aire, pero las cosas se están calentando bastante rápido.

Además, esto comenzará a retroalimentarse, porque a medida que el aire se calienta, se vuelve menos denso:

(fuente: Propiedades del aire)

Así, a medida que el aire se calienta, la velocidad terminal de la persona / objeto que cae aumentará, y la potencia que se genera también aumentará. Y habrá menos aire para calentar, lo que hará que la temperatura aumente más rápidamente …

Muy pronto la habitación se llenará de aire sobrecalentado, el edificio se quemará y los portales probablemente fallarán. Pero es Aperture Labs … tal vez el edificio esté preparado para esto. En ese caso, podríamos abordar nuestra situación previa después de todo, porque el aire se calentará hasta el punto de que es básicamente un vacío y la resistencia del aire desaparecerá. Pero si eres tú cayendo … bueno, ya no eres tú. En realidad, probablemente no habrías estado muy contento con la caída a través de un escenario de vacío, ya sea que lo hayas pensado.

¿Por qué no me sorprende que esto no termine bien?

Al menos tienes un poco de pastel, ¿verdad? ¿¿Derecha??

Answer 2

¿Y si tuviera dos portales uno frente al otro? (uno en el techo, el otro en el suelo) ¿Qué tan rápido puedo ir? ¿Pasaría la velocidad de la luz?

Si hubiera una atmósfera presente, aceleraría a la velocidad terminal de aproximadamente 118 millas por hora. La velocidad terminal difiere según la masa, el tamaño y la forma del objeto.

Si no hubiera una atmósfera presente, usted o su cadáver acelerarían hacia la velocidad de la luz asintóticamente basándose en las ecuaciones de aceleración relativistas. No deberías y no podrías exceder la velocidad de la luz. La física newtoniana funciona bastante bien en la mayoría de las velocidades relevantes para el hombre, pero se descompone a velocidades relativistas.

Answer 3

Esta situación ha sido abordada dentro del juego. He colocado los portales para permitir una caída perpetua y el resultado es justo lo que usted esperaría: usted acelera a la velocidad terminal al igual que un buceador aéreo.

En un vacío, teóricamente, podrías acercarte a la velocidad de la luz, pero la aceleración se desvanecería. La fuerza adicional aplicada a ti iría hacia el aumento de tu masa aparente, que se dispararía en el cielo cuando tu aceleración se desacelerara hacia cero y tu velocidad se estabilizara.

Esta situación haría que disparar a otro portal y salir fuera bastante complicado, y si dejara la aceleración perpetua con energías más allá de la capacidad de sus botas mágicas para absorber el impacto, terminaría y nunca recibiría pastel.

Answer 4

no sería capaz de llegar a ninguna parte cerca de la velocidad de la luz, esto se debe a la velocidad terminal. La velocidad terminal es básicamente la velocidad máxima que puedes alcanzar cuando caes. La velocidad terminal te impide acelerar para siempre cuando caes.

Answer 5

Me gustaría modificar las respuestas anteriores aquí. Ignore la velocidad terminal, en su mayor parte; la columna de aire entre los portales tiene acceso a la misma energía ilimitada que tú; su aceleración estaría limitada solo por su interacción de corte con el aire fuera de la columna. No estoy seguro de la forma exacta que tomaría esta columna a medida que se acelera, pero es probable que se ponga radiante sin su ayuda. De hecho, el principio de Bernoulli parece indicar que aspiraría MÁS aire a medida que acelera, pero, por otro lado, la temperatura también está aumentando, por lo que la presión podría ir en cualquier dirección.
En cualquier caso, no entraría en ese túnel de viento.
Con respecto a las velocidades relativistas, creo que la masa acelerada aumentaría en masa, y no estoy seguro de cómo se sacude cuando más masa produce más fuerza produce una aceleración constante, más masa … Pero qué demonios, probablemente formará algún tipo De agujero negro eventualmente, llévate el resto del planeta contigo.

Answer 6

No, solo alcanzaría la velocidad terminal, ya que es el más rápido que cualquier objeto en caída podría ir en relación con su peso y arrastre.