Las proezas físicas de Superman (5): capaz de liberarse de una cadena de acero
2012-08-28
Continúa la serie de artículos sobre la fuerza de Superman durante sus primeros años de publicación. Hoy veremos qué fuerza tenía que hacer para liberarse de una cadena de acero tal como aparecía en la contraportada del primer número de Superman (1939).
Cómo romper una cadena
Superman se encuentra aparentemente inmovilizado con una cadena que rodea su torso y sus brazos. Sin duda, una persona corriente tendría serios problemas para escapar, pero Superman es asombrosamente fuerte y sólo tiene que sacar pecho y hacer fuerza con los brazos para traccionar los eslabones de la cadena hasta el punto de romperlos y quedar libre.
Vamos a hacernos una idea simplificada del mecanismo mediante el que puede romperse la cadena que tenía atrapado a Superman. Al tirar de la cadena, se produce una tensión que mantiene unido el material, pero esta tensión no puede la tensión no puede crecer indefinidamente, sino que tiene un valor máximo: la resistencia a la tracción del material. Si se exige una tensión mayor, el material ya no puede mantenerse cohesionado y se fractura.
Fuerzas en un eslabón.
Los eslabones tienen a menudo una sección circular. Los del
dibujo pueden tener secciones de 1 cm
de diámetro. El área de la sección (a la que llamaremos
A) es de unos 80 mm2. La fuerza que
aguanta una sección antes de romperse será igual al producto
de la tensión σ a la que
está sometida y su área A. Un
eslabón es topológicamente un toro y tiene dos secciones trabajando
a tracción en paralelo, así que la fuerza de tracción F que resiste el eslabón es el doble
de la fuerza que resiste una sola sección:
F = 2 σ A.
Los eslabones se rompen cuando la tensión σ alcanza la resistencia a la
tracción del material. Sin duda, los captores de Superman sabían
que trataban con un tipo extraordinario, así que no se andaron con
chiquitas y usaron un excelente acero inoxidable al cromo-níquel
18/8 endurecido del que se producía con una resistencia de incluso
unos 2 GPa en 1939. Así que tomamos
σ = 2 GPa y
A = 80 mm2.
La fuerza que hace Superman para soltarse es, por lo tanto,
F = 2 σ A = 2 ⋅ 2 GPa ⋅ 80 mm2 ≈ 300 kN.
¡Como siempre, el Superman de comienzos de la Edad de Oro podía
hacer una fuerza de 300 kN con cualquier
parte de su cuerpo!
Más artículos de esta serie
En esta serie vemos que el Superman de los primeros tiempos siempre ejercía una fuerza de 300 kN. Salen unos problemas de mecánica aplicada francamente sencillos y fáciles de resolver, pero quizá interesantes como material didáctico.
- ¡Más rápido que una bala!
- ¡Más poderoso que una locomotora!
- ¡Capaz de saltar sobre edificios altos!
- ¡Capaz de levantar grandes pesos!
- ¡Capaz de doblar vigas de acero con las manos!
