En más de una ocasión esos escudos permitieron al amo del magnetismo librarse de varios disparos.
Este podría ser un buen punto de partida para estimar la intensidad que deben tener dichos escudos.
Consideremos como arma habitual usada por el ejercito de Estados Unidos un fusil M16 que se detalla mejor en este enlace:
http://es.wikipedia.org/wiki/Fusil_M16
http://es.wikipedia.org/wiki/Fusil_M16
Aqui podemos ver uno de estos aparatos en acción:
Supongamos la velocidad del proyectil de unos 900m/s y con una masa de unos 4 gramos.
Con esto podemos calcular el momento lineal de la bala y, suponiendo que el disparo sea casi a quemarropa, la velocidad apenas habrá disminuido.
p = m·v => p = 0.004 Kg · 900 m/s => p=3.6 N·s
Dado que el campo de fuerza de magneto no aparenta tener más que unos 10 cm de espesor es imperativo que la bala no recorra más de esa distancia antes de frenarse del todo, porque si ocurriera eso no debería preocuparnos demasiado este supervillano.
Resolviendo la ecuación del movimiento que, ignorando la aceleración de la gravedad se puede considerar como un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado resulta que para frenar la bala en escasos 10 cm el tiempo empleado es:
t = 2.22·10^-5 s
Con lo que la aceleración ha de ser de:
a = 40540540 m/s^2
Una aceleración de más de 40 millones de metros por segundo al cuadrado es digna de un supervillano con ansias de dominar el mundo, es lógico que el pentagono esté preocupado.
Dado que suponemos que los poderes de Magneto se limitan a la creación y alteración de campos electromagnéticos podemos fácilmente calcular la intensidad del campo necesario para realizar la proeza de frenar un proyectil.
Con los datos anteriores obtenemos que la fuerza que debe ejercer ese campo sobre la bala será de:
F = m·a => F = 0.004 Kg · 40540540 m/s^2 => F = 162162.16 N
Supongamos que la bala tiene en su composición una cantidad apreciable de Tungsteno el cual es magnetizable.
En presencia de un campo magnético, el Tungsteno se magnetiza y de esta forma se crea una fuerza, en este caso repulsiva, entre la bala y el campo de fuerza de magneto, El valor de dicha fuerza ha de ser como mínimo de 162162.16 N.
El parámetro que mide la manera en que se magnetiza un material es la susceptibilidad magnética que, para el caso del Tungsteno es de:
W => χ = 4
Simplificando varias expresiones las cuales no detallaré, se puede obtener la relación:
B = μH; donde H es el campo magnético presente y μ es la permeabilidad magnética que se relaciona con la suspectibilidad mediante la ecuación:
μ = μ0(1 + χ) donde μ0 es la permeabilidad magnética del aire.
Para simplificar en extremo los cálculos vamos a suponer que la fuerza establecida entre Magneto y la bala es equivalente a considerarlos a ambos como si fueran dos monopolos magnéticos (partícula aún en proceso de ser descubierta)
La expresión de la fuerza en este caso es similar a la gravitatoria:
Donde μ es la permeabilidad del medio y P1 y P2 son las densidades magnéticas de los dos monopolos.
Similarmente al campo eléctrico si suponemos P2=1 obtenemos el campo magnético creado por Magneto.
Como el campo inducido en la bala a partir del creado por Magneto es:
B = (μ0(1 + χ))·H; y la relación entre campo magnético y densidad magnética es directa, podemos sustituir:
P2 = (μ0(1 + χ))·P1
Si sustituimos en la ecuación de la fuerza obtenemos:
Fm = (1/μ0)·((P1·((μ0(1 + χ))·P1)/(r^2))
Donde μ0 es la permeabilidad magnética del aire, r la distancia entre la bala y Magneto y χ la susceptibilidad magnética del Tungsteno. Como la μ0 del aire es prácticamente la del vacío, al final queda, si suponemos
r = 0.5 metros:
P1 = ((Fm·r^2)/(1+χ))^(1/2)
P1 = 90
B = (1/μ0)·(P1/r^2) => B = (4pi·10^7)·(90/0.25) =>
B = 4.524·10^10 Tesla
Es decir para frenar una bala con contenido en tugsteno apreciable, Magneto debe crear un campo magnético de más de 45 mil millones de Teslas a 0.5 metros de distancia, algo totalmente desmesurado.
Para hacernos una idea, a 100 km de distancia aún se apreciaría un campo de más de un Tesla.
A unos 23 kilómetros la intensidad del campo sería suficiente como para lograr que las ranas levitaran.
Esto nos lleva a pensar que Magneto tiene algún mecanismo para conseguir que el campo no afecte más lejos de lo que desea. La forma de conseguir esto es, de momento, un misterio.
Debido a esto el ejército se ha propuesto crear munición no metálica para que los campos de fuerza de magneto no puedan detenerlas, aunque la elección de un material adecuado está todavía en debate.
Otra de las proezas de Magneto que llamó la atención, es la capacidad de su campo de fuerza de retener objetos en su interior, lo que le permite viajar por el espacio sin que la diferencia de presión haga que el aire salga de dicha burbuja.
Como el campo magnético no afecta al aire la única conclusión posible es que Magneto cree alrededor suyo una esfera muy fina de partículas metálicas que retienen el aire en su interior.
Esto le permitió, entre otras cosas, construir su Asteroide M.
En esta fotografía tomada por un satélite podemos ver la envergadura de su obra:
Aquí concluye este preliminar estudio del supervillano Magneto.
En el siguiente informe estudiaremos a un curiosos personaje que, a pesar de estar del lado de la justicia, ha despertado la curiosidad del departamento científico del servicio de inteligencia y, como no, me han escogido a mí como director de dicho proyecto de investigación.
Se trata del "superhéroe" Hank Pym, denominado según la situación como "El Hombre Gigante" o el "Hombre Hormiga", dado que dispone de un suero capaz de alterar su tamaño.
Para simplificar en extremo los cálculos vamos a suponer que la fuerza establecida entre Magneto y la bala es equivalente a considerarlos a ambos como si fueran dos monopolos magnéticos (partícula aún en proceso de ser descubierta)
La expresión de la fuerza en este caso es similar a la gravitatoria:
Similarmente al campo eléctrico si suponemos P2=1 obtenemos el campo magnético creado por Magneto.
Como el campo inducido en la bala a partir del creado por Magneto es:
B = (μ0(1 + χ))·H; y la relación entre campo magnético y densidad magnética es directa, podemos sustituir:
P2 = (μ0(1 + χ))·P1
Si sustituimos en la ecuación de la fuerza obtenemos:
Fm = (1/μ0)·((P1·((μ0(1 + χ))·P1)/(r^2))
Donde μ0 es la permeabilidad magnética del aire, r la distancia entre la bala y Magneto y χ la susceptibilidad magnética del Tungsteno. Como la μ0 del aire es prácticamente la del vacío, al final queda, si suponemos
r = 0.5 metros:
P1 = ((Fm·r^2)/(1+χ))^(1/2)
P1 = 90
B = (1/μ0)·(P1/r^2) => B = (4pi·10^7)·(90/0.25) =>
B = 4.524·10^10 Tesla
Es decir para frenar una bala con contenido en tugsteno apreciable, Magneto debe crear un campo magnético de más de 45 mil millones de Teslas a 0.5 metros de distancia, algo totalmente desmesurado.
Para hacernos una idea, a 100 km de distancia aún se apreciaría un campo de más de un Tesla.
A unos 23 kilómetros la intensidad del campo sería suficiente como para lograr que las ranas levitaran.
Esto nos lleva a pensar que Magneto tiene algún mecanismo para conseguir que el campo no afecte más lejos de lo que desea. La forma de conseguir esto es, de momento, un misterio.
Debido a esto el ejército se ha propuesto crear munición no metálica para que los campos de fuerza de magneto no puedan detenerlas, aunque la elección de un material adecuado está todavía en debate.
Otra de las proezas de Magneto que llamó la atención, es la capacidad de su campo de fuerza de retener objetos en su interior, lo que le permite viajar por el espacio sin que la diferencia de presión haga que el aire salga de dicha burbuja.
Como el campo magnético no afecta al aire la única conclusión posible es que Magneto cree alrededor suyo una esfera muy fina de partículas metálicas que retienen el aire en su interior.
Esto le permitió, entre otras cosas, construir su Asteroide M.
En esta fotografía tomada por un satélite podemos ver la envergadura de su obra:
Aquí concluye este preliminar estudio del supervillano Magneto.En el siguiente informe estudiaremos a un curiosos personaje que, a pesar de estar del lado de la justicia, ha despertado la curiosidad del departamento científico del servicio de inteligencia y, como no, me han escogido a mí como director de dicho proyecto de investigación.
Se trata del "superhéroe" Hank Pym, denominado según la situación como "El Hombre Gigante" o el "Hombre Hormiga", dado que dispone de un suero capaz de alterar su tamaño.
Informe 32-B cerrado
Doctor Rodney Zelenka
Departamento de Física del Pentágono
