If superpowers were real: Body mass - Joy Lin

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TED-Ed


Por favor, faça duplo clique nas legendas em inglês abaixo para reproduzir o vídeo.

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Isabel Vaz Belchior
00:14
Some superheroes can grow
0
14205
1651
Há super-heróis que podem crescer
00:15
to the size of a building at will.
1
15880
3700
até à altura dum prédio, quando querem.
00:19
That's very intimidating!
2
19604
1481
Isso é muito assustador!
00:21
But a scientist must ask
3
21109
1582
Mas um cientista tem que perguntar
00:22
where the extra material is coming from.
4
22715
3559
de onde vem essa matéria extra.
00:26
The Law of Conservation of Mass implies
5
26298
2072
A Lei da Conservação da Matéria implica
00:28
that mass can neither be created
6
28394
2690
que a massa não pode ser criada nem destruída,
00:31
nor destroyed,
7
31108
1140
00:32
which means that our hero's mass
8
32272
1646
o que significa que a massa do nosso herói
00:33
will not change just because his size changes.
9
33942
3916
não se altera, só porque ele muda de tamanho.
00:37
For instance, when we bake a fluffy sponge cake,
10
37882
4330
Por exemplo, quando cozinhamos um pão de ló fofinho,
embora o delicioso resultado
00:42
even though the resulting delicious treat
11
42236
1953
00:44
is much bigger in size than the cake batter
12
44213
2454
seja muito maior do que a massa crua
00:46
that went into the oven,
13
46691
1491
que metemos no forno,
00:48
the weight of the cake batter should still equal
14
48206
2596
o peso da massa crua tem que ser igual
00:50
the weight of the cake
15
50826
1151
ao peso do bolo
00:52
plus the moisture that has evaporated.
16
52001
3670
mais a humidade que se evaporou.
00:55
In a chemical equation,
17
55695
1259
00:56
molecules rearrange to make new compounds,
18
56978
2587
Numa equação química,
as moléculas rearranjam-se para formar novos compostos,
00:59
but all the components should still be accounted for.
19
59589
3669
mas todos os componentes continuam a ser os mesmos.
01:03
When our hero expands
20
63282
1867
Quando o nosso herói se expande
01:05
from 6 feet tall
21
65173
1849
de 1,80 m de altura
01:07
to 18 feet tall,
22
67046
2358
para 5,50 m de altura,
01:09
his height triples.
23
69428
2313
o seu peso triplica.
01:11
Galileo's Square Cube Law says
24
71765
1904
A Lei do quadrado-cubo, de Galileu,
01:13
his weight will be 27
25
73693
2135
diz que o seu peso será 27 vezes
01:15
- 3 times 3 times 3 equals 27 -
26
75852
2435
— 3 x 3 x 3 = 27 —
01:18
times his regular weight
27
78311
1188
27 vezes o seu peso normal,
01:19
since he has to expand in all three dimensions.
28
79523
3474
visto que ele tem que aumentar nas três dimensões.
01:23
So, when our superhero transforms into a giant,
29
83021
3521
Portanto, quando o nosso super-herói se transforma num gigante,
01:26
we are dealing with two possibilities.
30
86566
2648
estamos a lidar com duas possibilidades.
01:29
Our hero towering at 18 feet
31
89238
2395
O nosso herói, com 5,50 m de altura,
01:31
still only weighs 200 pounds,
32
91657
2864
continua a pesar só 90 kg,
01:34
the original weight in this human form.
33
94545
2425
o peso original na sua forma humana.
01:36
Now, option two, our hero weighs 5,400 pounds
34
96994
5108
Opção dois, o nosso herói pesa 2430 kg
01:42
- 200 pounds times 27 equals 5,400 pounds -
35
102126
4428
— 90 kg x 27 = 2430 kg —
01:46
when he is 18 feet tall,
36
106578
1602
quando atinge os 5,50 m de altura,
01:48
which means he also weighs 5,400 pounds
37
108204
4311
o que significa que também pesa 2430 kg
01:52
when he is 6 feet tall.
38
112539
2193
quando só tem 1,80 m de altura.
01:57
Nobody can get in the same elevator with him
39
117455
1585
Ninguém pode entrar no mesmo elevador com ele
01:59
without the alarm going off.
40
119064
1759
sem que o alarme dispare.
02:00
Now, option two seems a little more
41
120847
1860
A opção dois parece mais plausível,
02:02
scientifically plausible,
42
122731
1231
02:03
but it begs the question,
43
123986
1923
cientificamente,
mas coloca a seguinte questão:
02:05
how does he ever walk through the park
44
125933
1696
Como é que ele se passeia pelo parque
02:07
without sinking into the ground
45
127653
1221
02:08
since the pressure he is exerting on the soil
46
128898
2210
sem se afundar no terreno
já que a pressão que ele exerce no solo
02:11
is calculated by his mass
47
131132
1418
é calculada pela sua massa
02:12
divided by the area of the bottom of his feet?
48
132574
3221
dividida pela área da sola dos pés?
02:15
And what kind of super socks and super shoes
49
135819
2564
E que tipo de supermeias e de supersapatos
02:18
is he putting on his feet to withstand all the friction
50
138407
3057
terá que usar nos pés para atenuar a fricção
02:21
that results from dragging his 5,400 pound body
51
141488
3610
resultante de arrastar o seu corpo de 2430 kg
02:25
against the road when he runs?
52
145122
3503
pela estrada em que corre?
02:28
And can he even run?
53
148649
1654
Será que consegue mesmo correr?
02:30
And I won't even ask how he finds pants
54
150327
2322
E nem sequer pergunto onde é que ele encontra calças
02:32
flexible enough to withstand the expansion.
55
152673
3043
suficientemente flexíveis para aguentar a expansão.
02:41
Now, let's explore the density
56
161180
2146
Agora, vamos explorar a densidade
02:43
of the two options mentioned above.
57
163350
2482
das duas opções acima referidas.
02:45
Density is defined as mass divided by volume.
58
165856
3027
A densidade é definida como a massa dividida pelo volume.
02:48
The human body is made out of bones and flesh,
59
168907
2838
O corpo humano é feito de ossos e carne,
02:51
which has a relatively set density.
60
171769
2618
com uma densidade relativamente constante.
02:54
In option one, if the hero weighs 200 pounds all the time,
61
174411
3223
Na opção um, se o herói pesa sempre 90 kg,
02:57
then he would be bones and flesh at normal size.
62
177658
3174
teria que ter ossos e carne de tamanho normal.
03:00
When he expands to a bigger size
63
180856
2131
Quando se expande num tamanho maior,
03:03
while still weighing 200 pounds,
64
183011
1633
mantendo o peso de 90 kg,
03:04
he essentially turns himself
65
184668
1815
transforma-se essencialmente
03:06
into a giant, fluffy teddy bear.
66
186507
3496
num gigantesco urso de peluche.
03:13
In option two, if the hero weighs
67
193188
2007
Na opção dois, se o herói pesar sempre 2430 kg,
03:15
5,400 pounds all the time,
68
195219
1899
03:17
then he would be bones and flesh at 18 feet
69
197142
3065
então teria ossos e carne, aos 5,5 m de altura
03:20
with 5,400 pounds of weight supported by two legs.
70
200231
3813
com 2430 kg de peso, sustentados em duas pernas.
03:24
The weight would be exerted on the leg bones
71
204068
2096
O peso cairia sobre os ossos das pernas
em ângulos diferentes, consoante o seu movimento.
03:26
at different angles as he moves.
72
206188
1643
03:27
Bones, while hard, are not malleable,
73
207855
2304
Os ossos, embora duros, não são maleáveis,
03:30
meaning they do not bend,
74
210183
1599
o que significa que não se dobram,
03:31
so they break easily.
75
211806
2068
por isso, partem-se facilmente.
03:33
The tendons would also be at risk of tearing.
76
213898
2313
Os tendões também se poderiam romper.
03:36
Tall buildings stay standing
77
216235
1913
Os edifícios altos mantêm-se de pé
03:38
because they have steel frames
78
218172
1790
porque têm estruturas de aço
03:39
and do not run and jump around in the jungle.
79
219986
2856
e não andam a correr nem aos saltos.
03:42
Our hero, on the other hand,
80
222866
1144
O nosso herói, por outro lado,
03:44
one landing at a bad angle
81
224034
2780
se aterrar num mau ângulo,
03:46
and he's down.
82
226838
1793
está feito.
03:51
Assuming his bodily function is the same as any mammal's,
83
231999
3191
Como a sua função corporal é igual à de qualquer mamífero,
03:55
his heart would need to pump a large amount of blood
84
235214
2477
o coração dele teria de bombar muito sangue
03:57
throughout his body to provide enough oxygen
85
237715
2174
por todo o corpo para fornecer oxigénio suficiente
03:59
for him to move 5,400 pounds of body weight around.
86
239913
3187
para ele movimentar os 2430 kg de peso do seu corpo.
04:03
This would take tremendous energy,
87
243124
2109
Isso precisaria de imensa energia,
04:05
which he would need to provide
88
245257
1429
que ele precisaria de obter
04:06
by consuming 27 times 3,000 calories of food every day.
89
246710
4554
consumindo 27 vezes 3000 calorias de alimentos por dia.
04:11
Now, that is roughly 150 Big Macs.
90
251288
3625
Isso corresponde a cerca de 150 Big Macs.
04:14
27 times 3,000 calculated equals
91
254937
2336
— 27 x 3000 = 81 000,
04:17
81,000 calculated slash 550 calories
92
257297
3497
a dividir por 550 calorias dá 147.
04:20
equals 147.
93
260818
1438
04:22
He wouldn't have time to fight crime
94
262280
1842
Não teria tempo para combater o crime
04:24
because he would be eating all the time
95
264146
2254
porque estaria sempre a comer
04:26
and working a 9-to-5 job
96
266424
2005
e a trabalhar das 9 às 5 horas,
04:28
in order to afford all the food he eats.
97
268453
3479
para poder pagar toda essa comida.
04:31
And what about superheroes
98
271956
939
E quanto aos super-heróis
04:32
who can turn their bodies into rocks or sand?
99
272919
2984
que conseguem transformar o corpo em rocha ou em areia?
04:35
Well, everything on Earth is made out of elements.
100
275927
2644
Bom, tudo na Terra é formado por elementos.
04:38
And what defines each element
101
278595
1381
O que define cada elemento
04:40
is the number of protons in the nucleus.
102
280000
2074
é o número de protões nos núcleos.
04:42
That is how our periodic table is organized.
103
282098
3352
É assim que está organizada a nossa tabela periódica.
04:45
Hydrogen has one proton,
104
285474
1814
O hidrogénio tem um protão, o hélio tem dois protões,
04:47
helium, two protons,
105
287312
1561
04:48
lithium, three protons,
106
288897
1166
o lítio tem três protões, etc.
04:50
and so on.
107
290087
1203
04:51
The primary component of the most common form
108
291314
2143
O principal componente da forma mais comum da areia
04:53
of sand is silicon dioxide.
109
293481
1898
é o dióxido de silicone.
04:55
Meanwhile, the human body consists of
110
295403
2229
Entretanto, o corpo humano é formado
04:57
65% oxygen,
111
297656
1728
por 65% de oxigénio,
04:59
18% carbon,
112
299408
1528
18% de carbono,
05:00
10% hydrogen,
113
300960
1131
10% de hidrogénio
05:02
and 7% of various other elements
114
302115
2441
e 7% de outros elementos diversos
05:04
including 0.002% of silicon.
115
304580
4226
incluindo 0,002% de silicone.
05:08
In a chemical reaction,
116
308830
1201
Numa reação química, os elementos voltam a combinar-se
05:10
the elements recombine to make new compounds.
117
310055
2758
para formar novos compostos.
05:12
So, where is he getting all this silicon
118
312837
1937
Portanto, onde é que ele vai buscar todo o silicone necessário
05:14
necessary to make the sand?
119
314798
2719
para fazer a areia?
05:17
Sure, we can alter elements
120
317541
1529
Claro que podemos alterar elementos
05:19
by nuclear fusion or nuclear fission.
121
319094
2780
através da fusão nuclear ou da fissão nuclear.
05:21
However, nuclear fusion requires so much heat,
122
321898
3127
Mas a fusão nuclear exige tanto calor,
05:25
the only natural occurrence of this process is in stars.
123
325049
3762
que a única ocorrência natural deste processo situa-se nas estrelas.
05:28
In order to utilize fusion in a short amount of time,
124
328835
2705
Para utilizar a fusão num curto espaço de tempo,
05:31
the temperature of the area
125
331564
1401
a temperatura da área
05:32
needs to be hotter than the Sun.
126
332989
2472
tem que ser mais quente do que o Sol.
05:35
Every innocent bystander will be burned to a crisp.
127
335485
4264
Qualquer pessoa perto ficaria feita num torresmo.
Uau!
05:41
Rapid nuclear fission is not any better
128
341302
2741
A rápida fissão nuclear também não é melhor
05:44
since it often results in many radioactive particles.
129
344067
3217
porque dá origem a muitas partículas radioativas.
05:47
Our hero would become
130
347308
1174
O nosso herói passaria a ser
05:48
a walking, talking nuclear power plant,
131
348506
3015
uma instalação nuclear ambulante e falante,
05:51
ultimately harming every person he tries to save.
132
351545
3602
acabando por prejudicar todas as pessoas que tentasse salvar.
05:55
And do you really want the heat of the Sun
133
355171
2563
E será que queremos o calor do Sol
05:57
or a radioactive nuclear plant inside of your body?
134
357758
4265
ou uma instalação nuclear radioativa dentro do nosso corpo?
Ui! Isso arde!
Agora, que lição de física de superpoder
06:06
Now, which superpower physics lesson
135
366899
2471
06:09
will you explore next?
136
369394
2445
vão explorar a seguir?
06:11
Shifting body size and content,
137
371863
4053
Mudar o tamanho e a estrutura do corpo?
06:15
super speed,
138
375940
1313
Supervelocidade?
06:17
flight,
139
377277
1835
Voo?
06:19
super strength,
140
379136
2941
Superforça?
06:22
immortality,
141
382101
2301
Imortalidade?
06:24
and
142
384426
1850
e
06:26
invisibility.
143
386300
2670
invisibilidade?
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