ארוחת בוקר של גיבור-על

הוראה, מדע כללי, מדע עם חיוך, פיזיקה הוספת תגובה

לאחר שכיסח לפלאש את הצורה, ממשיך אריק גלבוע לקעקע את אושיות גיבורינו וחושף בפומבי את צריכת המזון השערורייתית של סופרמן.

כמה אנרגיה נחוצה לסופרמן לבצע פעולה שגרתית כמו הנפת בניין האמפייר-סטייט באוויר?

נתחיל מההתחלה.
אנו משתמשים רבות במושג קלוריות:  "כמה קלוריות צריך לאכול?" , "שים לב! יש בזה הרבה קלוריות" , "היום בריצה שרפתי 250 קלוריות."
אך מהי קלוריה, ואיך היא קשורה לאוכל?

ובכן, קלוריה היא יחידת אנרגיה.

קלוריה אחת היא האנרגיה שיש להשקיע כדי לחמם מיליליטר אחד (1 סמ"ק) של מים במעלת צליוס אחת. מה זאת אומרת? נדגים.
נניח שיש לי סיר עם ליטר מים (שהם 1000 מ"ל).  בכדי לחמם אותו ב-30ºC (זהו הסימון המקובל למעלות צלסיוס) אני צריך להשקיע:

1000 * 30 = 30,000 קלוריות

פשוט, נכון?

כעת, נחשוב מה מתרחש כאשר אני שותה פחית קוקה מהמקרר ( בו הטמפרטורה היא כ-4ºC). הגוף שלי, שנמצא באופן קבוע ב-37ºC, צריך לחמם את הקולה ב-33ºC (מ-4ºC ל-37ºC). אם לגמתי להנאתי חצי ליטר קולה צוננת  (500 מ"ל), גופי השקיע:

500 * 33 = 16,500 קלוריות

בדיקה של התווית תגלה שהפחית מכילה רק 38 קלוריות ל-100 גרם, שהם  190 קלוריות ל-500 גרם. א-אה! כאשר שתינו את הפחית, הגוף "קיבל" 190 קלוריות ו"בזבז" 16,500 קלוריות. משמע, הגוף הפסיד אנרגיה!

Optimized-arik6c

מכאן עולה מסקנה מדעית מפתיעה: קולה קרה זה מרזה!

ובכן, לפני שאתם פוצחים בדיאטת קולה, הנה נתון נוסף –

האנרגיות ('הקלוריות') הרשומות על עטיפות המאכלים והמשקאות אינן מבטאות קלוריות בודדות אלא קילו-קלוריות. 'קילו' פירושו אלף, לכן הקלוריות הרשומות הן למעשה אלפי קלוריות. הסיבה שרושמים את הערכים ב 'קילו-קלוריות' היא כדי להמנע משימוש במספרים גדולים ולא נוחים. בסופגניה, למשל, יש כחצי מיליון קלוריות, שהן בעצם 500 קילו-קלוריות.

אם כן, בקולה יש 190,000 קלוריות ולא 190 קלוריות, מה שהופך אותה לכל דבר מלבד משקה דיאטטי, ועוד לא דיברנו על הפגיעה בציפוי האמייל של השיניים.

איך כל זה מתקשר לסופרמן, אתם שואלים? בבקשה –

כל פעולה שאנו מבצעים בחיי היום-יום יש צורכת אנרגיה: הליכה, ריצה, למידה ואפילו שינה. אנרגיה זו מגיעה מפירוק המזונות והמשקאות שאנו צורכים. סביר להניח, שהדבר תופס גם לגבי גיבורי-על.

ועכשיו נחזור לשאלה ששאלנו בהתחלה: "כמה אנרגיה נחוצה לסופרמן לבצע פעולה שגרתית כמו הנפת בניין האמפייר-סטייט באוויר?"

קצת פיזיקה: השינוי באנרגיית גובה ('אנרגיה פוטנציאלית') מחושב לפי מסת הגוף כפול קבוע הכבידה (g) כפול השינוי בגובה.

מסת הבניין היא 34,000,000 ק"ג (34,000 טון) , לכן האנרגיה הדרושה להנפתו לגובה של  200 מטר היא:

arik2

לפי מקדונלד'ס, בביג-מק אחד יש 550,000 קלוריות (כלומר 550 קילו-קלוריות), ולכן:

arik3

Optimized-arik5

כלומר, סופרמן יצטרך לאכול כ-30,000 המבורגרים!
זאת ועוד, המסה של המבורגר רגיל היא 70 גרם, ועל כן משקל הארוחה שלו יהיה 2.1 טון! (משקל של סמיטריילר)
אם נניח שדרושה דקה לאכול המבורגר, הארוחה תארך כשלושה שבועות תמימים, וזאת בהנחה שהוא לא ישן כלל אלא רק אוכל כמו מכונה.
גילינו, אם כן, שעצם הבליסה המטורפת הזו היא כוח-על בפני עצמו!

גם גיבורי על אחרים אינם משוחררים מהצורך במזון, ובפרט גיבורות-על.
קחו למשל את גיבורת העל 'סופה' מצוות X-men,  המשלחת לפרנסתה ברקים.
לצורך הדיון, נניח שאת האנרגיה להפקת הברקים היא מייצרת מתוך גופה (למרות שבהחלט אפשר לחשוב על דרכים אחרות)

Optimized-arik4

בברק אחד יש מספיק אנרגיה כדי לחמם כרבע מיליון טונות של מים במעלה אחת, כלומר מדובר בלא פחות מ-240,000,000,000 קלוריות!
מכאן, שאם 'סופה' רוצה לייצר ברק בינוני אחד לחבר'ה, עליה לבלוס כחצי מיליון המבורגרים, מה שיקח לה יותר משנה שלמה, שלא לדבר על הנזק לסביבה ועל תוספת של 35 טון (!) לפיגורה.

עד כאן.

הדיון שלנו הוביל למסקנה הבלתי נמנעת, שבמידה וקיימים גיבורי על, הם יהיו עסוקים רוב זמנם בזלילה במקום להציל חפים מפשע כמוני.
מדכא. אני הולך להתנחם באיזה המבורגר (מהצומח).

אריק גלבוע מלמד פיזיקה במרכז לחינוך מדעי בתל-אביב. 

עוד בבלוג באותו הקשר:
גיבור על או נזק על? (מאת אריק גלבוע)
מה אם גיבורי-העל היו אמיתיים? 
את כל הפיזיקה שלי למדתי מחוברות קומיקס הסיפור הפיזיקלי של סופרמן
מדע בקולנוע: פיזיקה עם ספיידרמן

תגובה אחת ל “ארוחת בוקר של גיבור-על”

  1. התגובה של חן:

    כתבה מעניינת מאד !

הוספת תגובה