Empecemos por la atmósfera de la tierra. Consiste en una mezcla de elementos en su estado gaseoso, incluyendo oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono y algunos otros.
La tierra es un planeta con esta atmósfera que he descrito, y existe en el espacio. El espacio en sí es un vacío. Esto significa que no está hecho de partículas, aunque exactamente en qué consiste el espacio vacío es en sí mismo un área activa de investigación en física. Pero con el propósito de responder a su pregunta, es suficiente para comprender que el espacio es un lugar vacío donde reside todo en el universo. La Tierra misma está en el espacio, pero tal vez lo que te estás preguntando es ¿dónde comienza la Tierra y dónde comienza el espacio exterior?
La línea de Karman es la altitud del límite entre la atmósfera terrestre y el espacio exterior. Estos 100 km o 328,084 pies. El valor proviene de la Fédération Aéronautique Internationale, y es el mismo valor que utiliza la NASA para definir el límite entre la atmósfera de nuestro planeta y el espacio exterior.
Si eres como yo, lo más alto que hayas visto desde el nivel del mar es de alrededor de 30,000 pies a 40,000 pies, que es el rango de altitudes a la que navega la mayoría de los aviones comerciales.
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Para algún contexto, la montaña más alta en la tierra es el monte. Everest, con un pico a 29,029 pies, medido con respecto al nivel del mar.
El límite entre la Tierra y el espacio exterior, a 328,084 pies, es aproximadamente 11 veces más alto que el monte. Everest, así como la más alta que probablemente hayas estado. Intenta imaginar eso por un momento.
Si esta imagen no te da una sensación de asombro, tal vez otra forma de pensar al respecto lo sea. Pensemos en cuánta energía cinética se gana debido a la fuerza de la gravedad en esta altitud. Después de todo, si fueras a saltar desde tal altura, el campo gravitatorio de la Tierra te impartiría energía en forma de movimiento. La gravedad te aceleraría a cierta velocidad. Entonces, una pregunta natural que surge es que si cayeras a la Tierra desde la línea de Karman, ¿qué tan rápido estarías moviéndote cuando tocas el suelo? Calcularemos un límite superior a esta velocidad. Es decir, ¿qué es lo más rápido que se movería cuando golpea el suelo si experimenta una resistencia cero al aire?
La aceleración de la gravedad en la Tierra es g = 9.8 [math] \ frac {metros} {segundos ^ 2} [/ math] o 21.9 [math] \ frac {miles} {hour ^ 2} [/ math].
Usando una de las ecuaciones cinemáticas, es posible determinar la velocidad a la que tocará el suelo.
[math] d = vt + \ frac {1} {2} en ^ 2 [/ math]
En caso de que quiera resolverlo usted mismo, [math] d [/ math] es la distancia, [math] t [/ math] time, [math] a [/ math] acceleration (en este caso [math] g). [/mates]
Primero, debe resolver el tiempo que le toma caer una distancia de 328,084 pies. Le tomaría 143 segundos o aproximadamente 2.5 minutos. Por cada hora, acelerarías en 21.9 [math] \ frac {miles} {hour} [/ math] debido a la gravedad.
Para cuando toques el suelo, estarías moviéndote a una velocidad de [math] 3,131 \ frac {miles} {hour}. [/ Math]
Nuevamente, tenga en cuenta que este cálculo de fondo de la envoltura ignora el efecto de la resistencia al aire del arrastre, experimentado por una persona que cae. Entonces, en realidad se moverá mucho más lento que esto, pero esto le da una idea de la cantidad de energía obtenida de la gravedad a esta altitud.
Entonces, ¿qué tan alto es el espacio exterior? Lo suficientemente alto como para que si saltara desde allí y no experimentara resistencia del aire, alcanzaría una velocidad de 3,131 [math] \ frac {miles} {hour} [/ math]. Eso es más rápido que la velocidad del sonido ([math] 767 \ frac {miles} {hour} [/ math]). Si siguiera moviéndose a esa velocidad, podría viajar de Los Ángeles a Nueva York en menos de una hora.
Por supuesto, una vez que tenga en cuenta la resistencia del aire, descubrirá que alcanza una velocidad máxima. Este es un cálculo que queda mejor para otro ensayo, pero es alrededor de la mitad de la velocidad predicha por el modelo de no resistencia del aire. En algún contexto, el paracaidista competitivo Felix Baumgartner tiene el récord de velocidad terminal alcanzado a través del paracaidismo. Alcanzó una velocidad de 834 [math] \ frac {miles} {hour} [/ math] saltando desde 128,100 pies, aproximadamente el 40% de la altitud de la línea Karman.
Si disfrutaste esta respuesta, encontrarás más cosas parecidas en mi blog en las que se reflexionó .