Comenzando con los superhéroes hoy hablaré de Elastigirl, la particular madre de familia de Los Increíbles: su habilidad consiste en estirar su cuerpo casi indefinidamente.
Desde el punto de vista de la física el principal inconveniente es la resistencia de su cuerpo a ese estiramiento; primero, el efecto es no poder recuperar la forma original, y a medida que aumenta la fuerza el otro problema es la rotura.
Voy a tomar como modelo el fémur de la chica, que tiene 0,45m de largo, 6 centímetros cuadrados de sección mínima, y un esfuerzo máximo de tracción (fuerza de elongación por unidad de área que se necesita para romper el material) de 120.000.000 N/m2.
El esfuerzo se define como:
Por lo tanto la fuerza necesaria para romper el fémur estirándolo es:
Para hacernos una idea, como la fuerza necesaria para levantar 7200kg.
Por otro lado el módulo de Young(E), el cociente entre el esfuerzo aplicado y la deformación conseguida, para la tracción de un hueso es:
Entonces, suponiendo que la relación entre esfuerzo y deformación se mantiene lineal hasta la rotura, se puede usar la Ley de Hooke para saber la longitud de elongación a la que rompe:
Es decir, con poco más de 3mm de estiramiento el hueso se rompe, por lo que Elastigirl no puede tener huesos de "hueso", sino de otro material, y como se trata de ciencia ficción vamos a hacer un material imaginario, no sé si existe de verdad, habría que preguntarselo a la modista bajita, que combine la ductilidad del acero (su esfuerzo máximo de tracción) y la elasticidad del caucho (su módulo de Young).
para el acero
para el caucho.Con estas propiedades la fuerza que aguantaría nuestro nuevo hueso es:
Y la nueva longitud de estiramiento que aguanta es:
Esto ya se parece más a lo que se ve en la película, por lo que Elastigirl debe recurrir a extraños materiales para demostrar sus superpoderes, y no solo en su traje.
