Introducción
Muchos personajes ficticios hacen uso de ataques o equipos que producen rayos o electricidad. Como tal, es útil saber cómo cuantificar las hazañas de los rayos.
Los rayos son una chispa gigante de electricidad en la atmósfera entre las nubes, el aire o el suelo. En las primeras etapas de desarrollo, el aire actúa como aislante entre las cargas positivas y negativas de la nube y entre la nube y el suelo. Cuando las cargas opuestas se acumulan lo suficiente, esta capacidad aislante del aire se rompe y se produce una rápida descarga de electricidad que conocemos como rayo. El relámpago iguala temporalmente las regiones cargadas de la atmósfera hasta que las cargas opuestas se acumulan nuevamente. Los relámpagos pueden ocurrir entre cargas opuestas dentro de la nube de tormenta (Relámpagos dentro de la nube) o entre cargas opuestas en la nube y en el suelo (Relámpagos de nube a tierra). Los relámpagos son uno de los fenómenos naturales observados más antiguos en la tierra. Se puede ver en erupciones volcánicas, incendios forestales extremadamente intensos, detonaciones nucleares superficiales, fuertes tormentas de nieve, en grandes huracanes y, obviamente, tormentas eléctricas.
¿Qué es un rayo real?
La mayor parte de la electricidad en la ficción no es un rayo real. A menudo es de naturaleza sobrenatural, y posiblemente ni siquiera sea electricidad. Por lo tanto, el rayo solo se acepta como tal en determinadas circunstancias.
- Los rayos de nube a tierra se consideran rayos reales, siempre que no haya nada que sugiera lo contrario.
- Los rayos que han demostrado, como mínimo, algunas propiedades que tienen los rayos reales, y muchas menos propiedades que los rayos no deberían tener, pueden considerarse reales. Algunos ejemplos de propiedades favorables son:
- Hacer que los músculos de los seres afectados se contraigan
- Tener un campo electromagnético
- Demostrar que se mueve realmente a una velocidad similar a la de un rayo
- Fluir a través de materiales conductores
- Que el personaje pueda manipular electricidad real o electromagnetismo en general
- Generar ozono
- Provocar electrólisis.
Además, para los cálculos que involucran la velocidad del rayo, se debe considerar que la velocidad de la electricidad real puede cambiar debido a una variedad de factores, pero a efectos prácticos, en lo que respecta a los ataques que se basan en la electricidad, si muestran una potencia comparable a la de la energía natural de los relámpagos, se debe considerar que se mueven a una velocidad comparable. Se requiere demostrar que la electricidad transporta una energía de al menos 1,6 mil millones de Joules o un voltaje de al menos 100 millones de voltios para calificar.
Esquivar Rayos
Una de las hazañas de velocidad más importantes es esquivar o reaccionar a los rayos. Se supone que lo siguiente proporciona algunas explicaciones breves sobre qué tan rápido se debe clasificar a un personaje a través de estas hazañas.
Bases Científicas
La velocidad del rayo puede variar principalmente en el rango de 1.0-14×105 m/s. Con el propósito de calcular las hazañas de velocidad, usamos la velocidad promedio del rayo de 4.4 × 105 m/s (Mach 1282.798834), que es sugerida por este estudio. Estudios similares han encontrado velocidades promedio dentro del mismo orden de magnitud, aunque más bajas.[1][2][3]
Las nubes que suelen causar tormentas eléctricas se acumulan entre 200 y 4000 m sobre el suelo.[4] En esta wiki, 2100 m es la suposición estándar.
Cálculo
El cálculo de la velocidad a la que se mueve un personaje cuando esquiva/reacciona a un rayo es muy simple.
La fórmula es:
Rayos de Nube-a-Tierra
Con base en la fórmula y la base científica, ahora podemos hacer una estimación de a qué velocidad deben colocarse los personajes, que esquivaron los rayos de Nube-a-Tierra. Lo hacemos insertando los valores de distancia y los valores de velocidad en la fórmula. Para la distancia que se movió el personaje asumiremos un metro, ya que parece razonable sin más información. Si un personaje parece haberse movido mucho más o mucho menos que esto, se debe hacer un cálculo separado usando la fórmula anterior.
| Velocidad\Distancia | Low-End (4000 m) | Promedio (2100 m) | High-End (200m) |
|---|---|---|---|
| Low-End | |||
| Promedio (4.4×105 m/s) | |||
| High-End |
Rayos que no son de Nube-a-Tierra
Los rayos que no son de nube a tierra se pueden calcular con el mismo cálculo mencionado anteriormente.
Cabe señalar que mientras el personaje o la máquina no se muestre creando un rayo de nube a tierra, es cuestionable si el rayo realmente se mueve o no a la velocidad promedio del rayo, porque falta conocimiento científico sobre la velocidad del rayo. el estado actual de la ciencia, por lo que se desconoce qué variables podrían influir en la velocidad.
Energía
La energía de la electricidad se puede calcular directamente si se conoce su corriente y su diferencia de potencial eléctrico.
Si la corriente es un amperio y la diferencia de potencial eléctrico es v voltios, entonces la potencia del rayo se da como a*v J/s. Por lo general, 1 segundo de esto se dirige al AP, a menos que el flujo eléctrico no pueda mantenerse durante tanto tiempo.
Debe tenerse en cuenta que para que la electricidad real soporte un rayo, por lo general no se requiere una durabilidad igual a la energía total del rayo. Hay dos razones para eso:
- El relámpago generalmente tomará solo un cierto camino a través del cuerpo. A lo largo de ese camino puede haber quemaduras fuertes, pero el resto puede no verse afectado en gran medida.
- El rayo no descarga toda su energía en el cuerpo humano. Por lo general, también calentará el aire y pasará al suelo donde se dispersa su energía. La cantidad de energía que produce un rayo en forma de calor cuando fluye está determinada en gran medida por la resistencia eléctrica de los objetos.
Debido a esto, y posiblemente a otros factores, es posible, por ejemplo, que los humanos sobrevivan al impacto de un rayo, aunque un rayo normal promedio contiene aproximadamente 1,6 mil millones de Joules. La energía de los efectos secundarios que pueden causar los rayos, puede en algunos casos aplicarse completamente por otro lado.
Referencias
- ↑ http://es.vaisala.com/Vaisala%20Documents/Scientific%20papers/2.Campos,%20Saba,%20Warner.pdf
- ↑ http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download;jsessionid=D4862F763A4196979F07E07DA6B89E01?doi=10.1.1.589.8160&rep=rep1&type=pdf
- ↑ https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1412/1412.3537.pdf
- ↑ wikipedia:Cumulonimbus cloud#Appearance