¿Qué es la Ley Cuadrática Inversa?
Wikipedia la describe de la siguiente manera:
| “ | En física, una ley del cuadrado inverso es cualquier ley física que establece que una cantidad o intensidad física específica es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia desde la fuente de esa cantidad física. | „ |
Una fórmula simplificada para esto es área del objeto más grande o explosión/área del objeto x el valor inicial.
Se puede utilizar para muchos casos diferentes:
Ejemplo 1: Encontrar energía basada en algo destruido dentro de una explosión
Una explosión en el suelo con un radio de 5 metros tiene exactamente suficiente energía para que cuando golpee un ladrillo con un área de 0,07116953508 metros cuadrados y un volumen de 0,0010692559 metros cúbicos, lo vaporice. ¿Cuánta energía contiene esta explosión?
- Primero usamos el valor conocido de vaporización en el ladrillo, que es de 25700 Joules por centímetro cúbico. Se requieren 27,4798773 Megajoules para vaporizar dicho ladrillo.
- Cuando se trata de explosiones terrestres, se debe usar un hemisferio como base para la forma de la explosión. El área de un hemisferio con un radio de 5 metros es 157.08 metros cuadrados
- 157,08 metros cuadrados/0,07116953508 metros cuadrados * 27,4798773 Megajoules
- Si conectamos estos números, da como resultado 60,651501 Gigajoules, o 14,496 toneladas de TNT, que es el Nivel City Block
Ejemplo 2: encontrar la durabilidad de un personaje ante una explosión
En este caso, el ejemplo que se muestra en esta página será utilizado.
- La cantidad de energía que golpea un objetivo si está a r metros de una explosión es E=I*CA, donde I se calcula como se describe arriba y CA es el área de la sección transversal del objetivo (la sección transversal ortogonal a la dirección en la que la explosión se expande, para ser específicos) y E es la energía que golpea al objetivo.
- CA es aproximadamente 0,68 m2 para un humano adulto. También se puede estimar como la mitad del área de la superficie del cuerpo calculada usando esto, pero eso es una ligera sobreestimación.
Se produce una explosión omnidireccional de 7 kilotones de TNT, y un humano a 30 metros del epicentro soporta la explosión. ¿Qué tan alta es la durabilidad del humano?
- Primero fijamos P = 7000 Toneladas de TNT, ya que ese es el rendimiento de dicha explosión.
- Segundo, establecemos el radio, o r = 30 m
- Tercero, encontramos el valor de I, o la intensidad de la explosión a una distancia específica.
- I = (7000 Toneladas de TNT) / 4π((30m)2)
- Esto significa que a 30 metros del epicentro de la explosión, la onda de choque golpea con una intensidad de I = 0,619 Toneladas de TNT por m2.
- CA = 0,68 m2 para un ser humano.
- Entonces I*CA = 0.619 Toneladas de TNT por m2 * 0.68 m2 = 0.42092 Toneladas de TNT = E.
- El personaje puede soportar una explosión de 0,42092 toneladas de TNT, lo que significa resistencia Nivel Edificio
¿Por qué deberíamos usar la Ley Cuadrática Inversa?
Una cosa que comúnmente se olvida cuando se trata de proezas relacionadas con la potencia del ataque es el área en la que el ataque, el movimiento o la energía se comparan con un objetivo. Por ejemplo, la energía que ejerces en tus pasos en teoría es más que suficiente para matar a una hormiga muy pequeña. Sin embargo, el área del pie en comparación con el área de la superficie de la hormiga es tan grande en disparidad que la hormiga no recibe la mayor parte de la fuerza y posiblemente viva. Sin embargo, si uno presiona un dedo sobre una hormiga, sería aplastada por la fuerza ya que la relación del área no es tan grande. Esta es la razón por la que pisar una pulga, obviamente mucho más débil que un escarabajo, probablemente no la mataría mientras que mataría a un escarabajo.
Además, un personaje que soporta una explosión puede no haber tomado necesariamente todo su rendimiento. Dada la consistencia de un escritor, es posible que haya sobrevivido debido a la ley del cuadrado inverso que lo hace soportar una producción de energía mucho menor, especialmente si soportó tal explosión desde una gran distancia.
¿Cuándo debemos usar la Ley Cuadrática Inversa?
La ley del cuadrado inverso tiene una gran cantidad de aplicaciones, aquí hay una pequeña lista de algunos usos:
- Encontrar el rendimiento resultante de una explosión
- Encontrar la durabilidad de uno de una explosión
- Ley de Newton de la Gravitación Universal
- Ley de Coulomb
Hay muchas más aplicaciones para esta ley.
Tratando con explosiones y la Ley Cuadrática Inversa en la ficción
Cuando un personaje de ficción va a ser golpeado por una explosión, debemos tener en cuenta que, en ocasiones, es posible que no soporte todo el impacto, de manera realista. Debemos aplicar esta fórmula a veces, para ver cuánto sobrevivió realmente. Si tal rendimiento resulta más consistente con sus demostraciones, entonces sería preferible usar tal número dado por la ley del inverso del cuadrado. En términos de hazañas relacionadas con un personaje que sufre una explosión, usamos esta fórmula.
Área de la explosión/área del personaje x energía actual de la explosión
Ley Cuadrática Inversa y nuestra Tabla de Potencia de Ataque
Cabe señalar que nuestros valores relacionados con la Potencia de Ataque cuando se trata de 4-B a 3-A usan la Ley Cuadrática Inversa para encontrar sus resultados, que conducen a números mucho mayores que la producción de energía de masa o la producción de energía de enlace gravitacional de tales cosas. Es por esto que no requerimos cálculos estrictos o rendimientos definidos para un personaje que crea muchas estrellas, divide una galaxia por la mitad, provoca una explosión del tamaño de la mitad de la galaxia o hazañas similares. Si tuvieran que calcularse, lo más probable es que den como resultado números dentro del rango 4-B o 4-A, lo que va en contra de la intención flagrante de varias hazañas en esta escala.