Un temerario austriaco si sta preparando a fare il più alto skydive del mondo lunedì (ottobre). 8), un salto ad alta quota da 23 miglia sopra la Terra che promette di battere più di un record se tutto va secondo i piani.
Il paracadutista veterano Felix Baumgartner, 43 anni, farà il salto, diventando così la prima persona in assoluto a cadere più velocemente della velocità del suono. Il suo paracadutismo sarà anche il più alto di sempre, superando un record stabilito nel 1960 dal capitano della U. S. Air Force Joe Kittinger di oltre 3 miglia (5 chilometri).,
Ma qual è la fisica di questa situazione?
Un pallone riempito di elio solleverà Baumgartner, seduto all’interno di una capsula su misura, ad un’altitudine di 120.000 piedi (36.576 metri). A quell’altitudine, che si registra nelle alte sfere della stratosfera, l’atmosfera è un semplice sentore del suo sé a livello del mare, esercitando una pressione inferiore allo 0,5% del suo valore vicino al suolo. Anche se gradualmente acclimatati, gli esseri umani non possono sopravvivere a lungo sopra i 26.000 piedi senza un serbatoio di ossigeno, quindi un Baumgartner molto più alto richiederà sicuramente ossigeno supplementare.,
Quando il paracadutista esce dalla sua capsula e si tuffa nel vuoto, accelererà per circa 30 secondi prima di raggiungere la sua velocità massima, ha spiegato Michael Weissman, fisico presso l’Università dell’Illinois a Urbana-Champaign. Weissman stima che la velocità di Baumgartner supererà appena sopra la velocità del suono del livello del mare, che è di circa 760 miglia all’ora (1.225 chilometri all’ora).
Baumgartner smette di accelerare a causa di collisioni con molecole d’aria., Chiamata “forza di trascinamento”, la resistenza dell’aria si oppone al movimento verso il basso di un corpo che cade, contrastando la forza di gravità verso il basso spingendo il corpo verso l’alto. Più velocemente il corpo cade, maggiore è la resistenza dell’aria che sperimenta, e quindi ad una certa velocità massima, chiamata velocità terminale, la forza di trascinamento diventa uguale e opposta alla forza gravitazionale. Con le due forze bilanciate, il corpo non accelera più.
In circostanze normali, raggiungere la velocità terminale significa che la propria velocità rimane successivamente costante, ma questo è vero solo quando le forze esterne rimangono costanti., Nel caso di questo paracadutismo, spiega il fisico Louis Bloomfield dell’Università della Virginia, l’atmosfera circostante si addensa drammaticamente mentre Baumgartner cade, quindi la forza di trascinamento verso l’alto esercitata su di lui dall’aria aumenta costantemente. Di conseguenza, la velocità terminale locale diminuisce man mano che la sua altitudine diminuisce.
“Mentre scende, la velocità terminale locale diminuirà e quindi rallenterà gradualmente fino a raggiungere i 100-200 mph di paracadutismo vicino al livello del mare”, ha detto Bloomfield ai piccoli misteri della vita.,
A quel punto, Baumgartner entra in acque sicure: la caduta si trasforma in un normale paracadutismo. Ma cosa succederà al suo corpo prima di quel punto, mentre si tuffa attraverso la stratosfera alla velocità del suono?
Per prima cosa, secondo Bloomfield, un’onda d’urto, nota anche come boom sonico, avvolgerà il suo corpo. “Si scontrerà con il gas così velocemente che non può fluire fuori dalla sua strada perché effettivamente non sa che sta arrivando”, ha detto.
In secondo luogo, quelle collisioni ad alta velocità con l’aria genereranno un’enorme quantità di calore.,
“Quando è vicino alla velocità massima, quasi tutta l’energia potenziale gravitazionale che perde cadendo viene convertita in calore”, ha detto Weissman. Se lui e la sua tuta insieme pesano nel quartiere di 220 libbre (110 chilogrammi), produrrà circa 300 kilowatt di calore quando cade a velocità soniche.
“Se quel calore fosse semplicemente scaricato nel paracadutista, riscalderebbe quasi 1 grado Celsius al secondo, il che sarebbe rapidamente fatale”, ha detto., “Naturalmente la maggior parte di quel calore entra nell’atmosfera, ma non sembra una buona idea essere intorno all’equivalente di 200 asciugacapelli ad alta potenza per molto tempo senza una certa protezione.”
Supponendo che la tuta di Baumgartner offra la protezione di cui ha bisogno, dovrebbe sopravvivere alla caduta. Ma Weissman ha sottolineato che l’atto stesso di fare questa ipotesi suggerisce che questa bravata è pericolosa. “Come regola generale direi che qualsiasi cosa estrema e senza precedenti ha pericoli speciali”, ha detto., “In questo caso il lungo periodo di dipendenza da ossigeno e protezione dal calore dalla tuta solleva problemi non affrontati da un paracadutista ordinario. In altre parole, c’è più ‘supponendo’ richiesto qui.”
Se Baumgartner è preoccupato, non lo sta mostrando. “Mi sento come una tigre in una gabbia in attesa di uscire”, ha detto in una dichiarazione.
Questa storia è stata fornita da Life’s Little Mysteries, un sito gemello di LiveScience. Seguire Natalie Wolchover su Twitter @ nattyover o Piccoli misteri della vita @ llmysteries. Siamo anche su Facebook & Google+.,