A aceleração estimada para a tampa metálica do teste Pascal-B atinge uma escala quase inacreditável, sendo considerada uma das maiores acelerações de um objeto macroscópico já registradas na Terra.
Como a tampa não possuía nenhum tipo de sensor, os físicos estimam a sua aceleração com base no tempo que a onda de choque da detonação levou para empurrá-la até a sua velocidade máxima.
O Cálculo da Aceleração em "G"
Considerando que a tampa passou do repouso (0 km/h) para a sua velocidade máxima de 66 km/s em um intervalo estimado de aproximadamente 1 milissegundo (0,001 segundo) devido ao impacto direto da energia expansiva no poço:
• Aceleração Média: Cerca de 66.000.000 m/s².
• Em Força G: Isso equivale a impressionantes 6,7 milhões de vezes a gravidade da Terra (6,7 × 10⁶ G).
Para perspectiva, pilotos de caça ou astronautas desmaiam ao atingir por volta de 9 G a 11 G.
O Peso Instantâneo da Tampa
A segunda lei de Newton (F = m ⋅ a) dita que a força necessária para mover um objeto daquela forma altera drasticamente o seu peso aparente sob aceleração.
O Peso Instantâneo da Tampa
A segunda lei de Newton (F = m ⋅ a) dita que a força necessária para mover um objeto daquela forma altera drasticamente o seu peso aparente sob aceleração.
Durante esse único milissegundo de disparo, a tampa de aço — que originalmente pesava 900 kg — comportou-se como se pesasse mais de 6 milhões de toneladas devido à força absurda exercida pelos gases nucleares comprimidos no poço.
Essa aceleração instantânea e colossal é o motivo pelo qual a estrutura interna do aço sofreu uma pressão dinâmica muito maior do que a sua própria resistência mecânica suportaria, deformando-se completamente antes mesmo de iniciar sua curtíssima subida pela atmosfera.
Velocidades de escape da Terra em diferentes altitudes.
A velocidade máxima possível para que a tampa não se desintegrasse
Para que um pedaço plano de aço cru de 900 kg e formato de tampa (sem proteção aerodinâmica) fosse disparado ao espaço diretamente do chão e sobrevivesse sem se desintegrar, sua velocidade máxima no momento do disparo teria que ser drasticamente menor.
Simulações e cálculos de dinâmica de fluidos indicam que, sob as condições do deserto de Nevada ao nível do mar, a velocidade da tampa não poderia passar de cerca de 1,5 km/s a 2 km/s (entre Mach 4,5 e Mach 6, ou aproximadamente 5.400 km/h a 7.200 km/h).
Se ela passasse desse limite, dois fatores físicos brutais ditariam sua desintegração imediata:
1. O Limite da Pressão Dinâmica (Esmagamento)
A resistência mecânica do aço estrutural cede sob forças colossais. Ao ser disparada a 66 km/s na atmosfera densa, a pressão do ar empurrando a tampa de volta foi 11 vezes maior do que o próprio aço da placa conseguia suportar.
• O limite: Acima de Mach 5 (~1,7 km/s), a pressão do ar contra uma superfície achatada como aquela cria uma força de cisalhamento que começaria a entortar, estraçalhar e fragmentar o bloco de aço sólido mecanicamente.
2. O Limite de Ondas de Choque e Temperatura
A velocidades hipersônicas ao nível do mar, o ar à frente do objeto não consegue se desviar a tempo. Ele é comprimido de forma tão violenta que gera uma onda de choque térmica.
• A 66 km/s, o ar colado na tampa virou um plasma que atingiu 14.000 Kelvin — uma temperatura quase três vezes maior que a da superfície do Sol.
• O limite: O ponto de fusão do aço é de aproximadamente 1.500 °C. Para que a taxa de transferência de calor por fricção e radiação do ar não superasse a capacidade do aço de dissipar energia e se manter sólido (considerando que ela levaria apenas alguns segundos para cruzar a atmosfera), o limite seguro de velocidade de largada seria de, no máximo, 1,5 km/s.
O grande paradoxo do teste
Para que a tampa saísse da Terra em direção ao espaço, ela precisava obrigatoriamente atingir os 11,2 km/s (velocidade de escape da superfície da Terra). No entanto, qualquer objeto sem escudo térmico e formato plano que seja disparado acima de 2 km/s a partir do nível do mar se desintegra em milissegundos devido à densidade do ar.
É por isso que foguetes modernos e mísseis hipersônicos começam sua jornada de forma "lenta" e aerodinâmica perto do chão, acelerando de verdade apenas quando chegam às camadas mais altas e rarefeitas da atmosfera.
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