Danilo Giacomelli wrote:
>>�) per cui a un ipotetico astronauta senza tuta cosa succederebbe?
>>implode?
>>esplode?
>
>
> Esplode, come i pesci abissali tirati su senza precauzioni.
Pero` un pesce abissale subisce una variazione di pressione di qualche
centinaio di atmosfere, un astronauta di meno di una atmosfera.
A 9000 m di quota la pressione atmosferica e` di circa 0.3 atmosfere:
nessun scalatore e` mai esploso salendo sullo himalaia, eppure la
pressione era gia` scesa del 70%.
E` vero che in questo caso la variazione di pressione e` lenta, mentre
nel caso di un astronauta e` improvvisa.
C'era una vecchia battuta sui i fisici: diceva che un fisico doveva
modellare una mucca, non ricordo piu` a che scopo, e disegnava una
circoferenza sulla lavagna, dicendo "supponiamo che la mucca sia una
sfera". Adesso faro` qualcosa del genere prendendoli un po' in giro :-).
Per avere una esplosione tipo palloncino, ci vuole dell'energia
elastica. I liquidi non sono facilmente comprimibili e non accumulano
energia, per fare le esplosioni ci vogliono dei gas.
Modelliamo l'astronauta come una sfera di raggio R, pieno di gas a
pressione p, e cerco lo sforzo tangenziale sul palloncino per vedere se
la pressione e` tale da strappare la pelle.
La forza di trazione che una semisfera esercita sull'altra meta` vale
p*PI*R^2. Questa forza si distribuisce su tutta la circonferenza della
semisfera, di lunghezza 2*PI*R, e quindi la forza per unita` di
lunghezza vale p*PI*R^2/(2*PI*R)=p*R/2. Maggiore e` il raggio
dell'astronauta equivalente, maggiore e` la forza.
Supponiamo che l'astronauta sia a una pressione interna di circa 50 kPa
(nelle tute la pressione dell'aria e` abbastanza ridotta), e che
l'astronauta sia una sfera di raggio 0.4 m. La tensione sulla pelle e`
di 10000 N/m = 100 N/cm. Questa forza e` abbastanza elevata, anche se ho
qualche dubbio che possa strappare la pelle.
Quello che puo` capitare e` rottura del timpano, gli organi interni
contenenti parecchio gas (polmoni, stomaco, intestino) possono avere
danni dovuti alla variazione improvvisa, ma direi che non ci siano
"esplosioni" stile quelle dei film di fantascienza.
Anche se la forza fosse tale da rompere la pelle, di gas ce n'e`
abbastanza poco, c'e` poca energia, e appena si espande diminuisce la
pressione. Non so valutare il contributo dell'azoto disciolto nel
sangue, mentre la pressione di vapore dell'acqua a 37 gradi e` di circa
6.4 kPa. E` sufficiente a gonfiare l'astronauta come un palloncino e a
farlo scoppiare?
Qualcuno puo` confermare/smentire queste pensate a ruota libera?
Per quanto rigurada la terza domanda, e qui rispondo a harold, mi sembra
di ricordare che ci fosse un post di Elio sull'equilibrio termico dei
corpi nello spazio. Non si puo` parlare di temperatura del vuoto.
Ciao
--
Franco
Wovon man nicht sprechen kann, dar�ber mu� man schweigen.
(L. Wittgenstein)
Received on Wed May 14 2003 - 06:41:30 CEST