Súperman & Superestornudos

Hace unas semanas alguien pregunto sobre los efectos que tendría 

un estornudo de Superman. 

La respuesta que se dio en aquel momento fue un poco sesgada,

 y me quedé con las ganas de ampliarla.

Las personas tenemos una capacidad pulmonar que oscila entre los 4000 cm3 y los 6000 cm3 en el caso de los hombres, y entre 4500 cm3 y 3000cm3 en el de las mujeres. 

Al respirar no expulsamos todo el aire de nuestros pulmones, una parte se queda atrapada a lo largo del aparato respiratorio, a esto se le llama volumen residual. 

Este volumen residual suele ser de unos 1200 cm3. 

La densidad del aire en condiciones estandar de temperatura (20º) y presión (1 atm) es de 1,2kg/m3, tenemos que nuestros pulmones albergan entre entre 4,8 g y 7,2 g de aire y al respirar expulsamos entre 3,4 g y 5,8 g para los hombres.

Al estornudar el aire sale de nuestros pulmones a velocidades que oscilan entre los 110 km/h y los 160 km/h, en unidades del sistema internacional seria entre 31 m/s y 45 m/s . 

Si ahora aplicamos la llamada Ley del Impulso que dice que Fm.t=Ap, 

donde Fm representa la fuerza media, At representa el tiempo durante el que es aplicada la fuerza y Ap representa el incremento del momento lineal del cuerpo.

 Y consideramos que antes del estornudo el aire esta en reposo 

y que el tiempo que dura el estornudo es de 0,5 segundos, obtenemos que la fuerza media que podemos llegar a ejercer con un estornudo seria de 0,13 newtons.

Pero no estamos hablando de una persona normal, 

estamos hablando de Superman. 

Nada nos hace pensar que Superman tenga unos pulmones con un tamaño anormalmente grande, ni tampoco que respira algún gas diferente de oxigeno, pensaremos que tiene una capacidad pulmonar de 6000 cm3 y respira aire. 

Como Superman tiene superpoderes, supondremos que puede expulsar todo el aire de sus pulmones, eso significa que el volumén residual para Superman es nulo.

 Ahora calculemos a que velocidad debera estornudar Superman para mover a un perro.

 Si pensamos que el perro tiene un tamaño mas o menos medio y pesa entorno a unos 15 kg, y si el coeficiente de rozamiento entre sus patas y el suelo es de 0.5 entonces obtenemos que Superman debera ejercer una fuerza de 73,5 newtons al menos para mover al perrito. 

Si volvemos a aplicar la ley del impulso, considerando que el tiempo que dura el estornudo es de 0,5 seg obtenemos que Superman debe estornudar a 5100 m/s, 

una velocidad 15 veces superior a la velocidad del sonido. 

Si ahora queremos que Superman sea capaz de mover a una persona de un peso medio (70 kg) con un coeficiente de rozamiento con el suelo de 0,5, deberá estornudar a una velocidad de 26000 m/s, 76 veces la velocidad del sonido. 

Ademas, debido a la tercera Ley de Newton, todo cuerpo que ejerce una fuerza se ve sometido a otra de igual magnitud, pero de sentido contrario, su cuello deberia aguantar fuerzas de 343 newtons,

 lo equivalente a que golpearan en plena cara

 con un martillo de 4 kilos

 a casi 300 km/h.