X-Men ApocalypseでQuicksilverがどのくらい速く動いているかを計算します

Rhett Allain

X-Menのキャラクター Quicksilverは、ピーター-マクシモフ(およびマグネトーの息子)とも呼ばれていますか? これは漫画本バーでの議論の人気のあるトピックになります—漫画本バーが存在していた場合。 それはそのようなバーが存在しない、私は行かなければならない。私たちは、2016年の映画”X-Men:Apocalypse”のシーンから始めて、この質問に答えることに亀裂を取ることができます。

私たちは、この質問に答えることで亀裂を取るこ その中で、クイックシルバーは才能のある若者のためのXavierの学校(X-Men大邸宅)に到着します。 彼がそこに着くと、彼はそれが爆破の過程にあることを認識します。 それは皆を救うのはピーター次第だということです。 彼は安全に学生をもたらすために大邸宅の内外に複数の旅行を行います。 そして、これは私が彼の速度を推定する場所です。

プリエンプティブコメント。 はい、私はそれがただの映画だ知っています。 はい、私はそれが本物ではないことを知っています。 どうでもいい これは私が物理学の動きを引き出すことによって、スーパーヒーロー映画の私の感謝を示す方法です。 それは私がすることだけです。

計算速度

私は庭を横切って実行し、木に触れてから、私が始めた場所に戻ってくるとします。

私が最初に戻ってきたとします。

これにかかる時間と合計距離がわかっている場合は、平均速度を次のように計算できます。

Rhett Allain

それは簡単なようですが、これが平均速度であることを指摘する必要があります。 これは、移動距離(Δ S)を所要時間(Δ T)で割ったときに得られるものです。 これを平均速度と混同しないでください。 通常、平均速度と言うとき、私たちはベクトル速度について話しています。 これは、モーションの開始位置と終了位置に依存します。 私が木に走って戻ってくると、私の平均速度はゼロベクトルになります。p>今、私はちょうど距離と時間とブームを推定する必要があります—私は平均クイックシルバー速度を持っています。 もちろん、それは簡単に聞こえるが、いくつかの問題があります。 私はいくつかのことを推定する必要があるつもりです。 次のように:

  • これらすべての人々を救うためにQuicksilverにかかる合計時間。
  • 彼がX-Menの大邸宅に出入りする旅行の数。
  • 彼が実行している時間の割合と、彼が愚かなジェスチャーをしたり、もので遊んだりするのに費やす時間。

最も簡単な推定—時間から始めましょう。 クイックシルバーは、それが大邸宅の中で始まったときに爆発に気づくようです(どういうわけか)。 どうやって爆発したのか分からない 音が衝撃波と一緒に移動するので、彼はおそらくそれを聞くことができません。 また、彼はそれが大邸宅の中にあるので、爆発を見ることができません。 ああまあ。 どうでもいいんじゃないかな。 しかし、それでも-合計時間は、爆発からの衝撃波が外の庭に拡大するのにかかる時間でなければなりません。 それはクイックシルバーが皆を出すために持っているどのくらいの時間です。だから、爆発はどれくらい速いのですか?

もちろん、これは普通の爆発ではありません。 それは何とか彼の宿敵、黙示録に接続されています—それはいくつかの従来の化学ベースの爆発物ではありません。 しかし、まだ、それは開始するには良い場所です。 膨張する衝撃波の速度は、爆発速度と呼ばれます。 幸いなことに、ウィキペディアには爆発速度の表があります。最も遅い爆発速度は硝酸アンモニウムからのもので、速度は2700m/sで、最高(DDF)は約10,000m/sです。6000 +/- 3000 秒あたりのメートル。 “+/-“は、不確実性の範囲を表示するために、”プラスまたはマイナス”を意味します。 私はすべての私の見積もりのためにこれを使用するつもりです。今、私は爆発距離が必要です。

私はこのdy(庭までの距離のために)と呼んでみましょう。 私はこの邸宅がどこにあるのか分からないので、私はちょうど距離があると推測するつもりです100 +/- 50 メーター 明確にするために、この表記法では、実際のヤード距離は50メートルから150メートルの間のどこかにあることを意味します。 私は合計節約時間を得るために一緒にこれら二つの推定値を置くことができます。p>

Rhett Allain

私はまだ値を入れるつもりはありません。 私は最後にそれをやります。 しかし、私が推定する必要がある次のことは、クイックシルバーが大邸宅に出入りする旅行の総数です。 あなただけのクリップを見て、彼は(時には彼は二人をつかむ)誰かをつかむ回数を数えることができるので、これは、あまりにも難しいことではあり 私の指とつま先を使用して、私は21の旅行を数えます。 私はこの変数Nを呼び出し、それを次のようにします21 +/- 1 (私が1つを追加した場合、または1つを逃した場合)。

今、私は旅行の数、旅行距離(庭まで)、合計時間を持っているので、私は必要なものすべてを持っています。 私は1つの旅行のための時間を得るために旅行の数で合計爆発時間を分割することができます。 唯一の問題は、これがうまくいかないことです。 Quicksilverは子供のように行動し、人々を救っている間にものを止めて遊ぶ必要があります。 私は本当に映画がスローモーションで再生されているので、彼が無駄に時間を推定することはできません。 代わりに、私は浪費された合計時間の割合を推定するつもりです。 このPw(percent wasted)を次の値で呼び出してみましょう10 +/- 10 パーセント。 つまり、大邸宅に出入りする時間は、次のように計算できます。

Rhett Allain

最後の式になりました。 これはあなたが待っていたものです。 これはクイックシルバーのスピードの表現です。p>

Rhett Allain

それは素晴らしい方程式です。 私はそれが好きです。 ここで何かに気づきましたか? 庭の距離は問題ではありません(それはキャンセルされます)。 合計時間と合計距離の両方がこのヤード距離に依存するため、平均速度には影響しません。 参照してください-私たちは何のためにそれを推定しました。しかし、ここでは最良の部分があります。

しかし、ここでは最高の部分です。 推定値の推定値と不確実性の両方が得られたので、不確実性を伴うQuicksilverの速度の値を得ることができます。 はい、私は彼の速度の範囲を得ることができます。 それは素晴らしいことになるだろう。 では、数量に不確実性がある場合、どのように速度を計算しますか? これはあなたの入門物理学ラボコースの悪夢です。 しかし、待ってください。 私はそれを簡単にするつもりです。 私は不確実性を計算するために”クランク三回”法を使用します。 ここでは、それがどのように動作するかです。

  • 速度を計算します。 すべての不確実性のものを無視します。
  • 最小速度を計算します。 可能な限り低い速度を与える値を使用します。 時間で割っている場合は、可能な限り最小の速度を得るために可能な限り最大の時間を使用することに注意してください。
  • 最高速度を計算します。 これは最小速度と同じですが、最大速度ではありません。

最終的な答えのために、私は普通の速度を報告し、この速度の不確実性は最大値と最小値からの偏差の平均 それだけです。 やろう もちろん、私はこれをpythonスクリプトとして書くつもりです—それは簡単であり、それはあなたが好きなら値を変更できることを意味するので(私はあなP>

OK、明確にするだけです。 それはQuicksilverに速度をの与えます280 +/- 188 秒あたりのキロ(または、あなたは秒あたりのマイルで考えることを主張する場合は、174 +/- 117 mps)。 はい、それは音の速度よりも速いですが、光の速度よりも遅いです。 それは速度の適切な範囲についてです。 しかし、待ってください。 未回答の質問が多すぎます。 ここにいくつかの宿題の質問があります。

宿題

  • 彼は速度まで実行し、停止するようにクイックシルバーの加速を推定します。 この加速度の値を”g’s”の単位で求めます。1g=9.8m/s2。
  • ある時点で、Quicksilverは窓の外に何人かの人々をスローします。 彼らはどのくらいの速さで投げられなければならず、どの角度で投げられなければならないでしょうか?
  • 彼らは(それらをキャッチ)カーテンと衝突するように窓からスローされた人々の加速度を推定します。
  • 他のシーンからQuicksilverの他の計算された速度は何ですか? ヒント: 私はそれを書いたので、これがそこにあることを知っています—しかし、あなたはそれを検索する必要があります。 フラッシュはどうだ? 彼はどのくらいの速さですか?
  • これらすべての人々を救うのに十分なエネルギーを得るために、彼は何人のイケメンを食べる必要がありますか?
  • 空気抵抗はどうですか? この高速を実行している人間の空気抵抗を推定します。
  • 彼はまた、最初にイケメンの行きましょう。 空中に浮かんでいるように見えますが、そうではありません。いいえ、落ちていますが、物事は超スローモーションで実行されています。 これを使用して、フィルムのスローモーション速度を推定します。
  • クイックシルバーと地面との間の静的摩擦係数を推定して、彼のように走ります。

最後のポイント。 クイックシルバーは速く走るとは思わない 代わりに、私は彼が時間を制御する能力を持っていると思います。 彼は彼が速く走っているように見えるように、彼の周りの時間を遅くすることができます。 それは、彼が超高加速度や摩擦係数などを持っている必要はないことを意味します。 しかし、誰が彼がどのように動作するか気に。 彼はまだスーパーヒーローだ

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