Hvor fort er X-Men karakter Quicksilver, også kjent Som Peter Maximoff (og sønn Av Magneto)? Dette ville være et populært tema for debatt på comic book bar-hvis en tegneserie bar eksisterte. Hvis en slik bar eksisterer, må jeg gå.Vi kan ta en sprekk på å svare på dette spørsmålet, og starter med en scene Fra 2016-filmen X-Men: Apocalypse. I Det Kommer Quicksilver Til Xaviers Skole for Begavede Ungdommer (X-Men mansion). Akkurat som han kommer dit, innser han at det er i ferd med å blåse opp. Det betyr At Det Er Opp Til Peter å redde alle. Han gjør flere turer inn og ut av herskapshuset for å bringe elevene ut i sikkerhet. Og det er her jeg vil anslå hans hastighet.
forebyggende kommentar. Ja, jeg vet at det bare er en film. Ja, jeg vet det ikke er ekte. Jeg bryr meg ikke. Slik viser jeg min takknemlighet for superheltfilmer, ved å trekke ut fysikkbevegelsene. Det er akkurat det jeg gjør.Anta at jeg løper over gården, berører et tre og deretter kommer tilbake til hvor jeg startet. Hvis jeg vet tiden dette tar og total avstand, kan jeg beregne gjennomsnittshastigheten som:
det virker greit, men jeg må påpeke at dette er gjennomsnittshastigheten. Det er det du får når du deler avstanden som er reist (Δ) etter tiden det tar (Δ). Ikke forveksle dette med gjennomsnittshastigheten. Normalt, når vi sier gjennomsnittlig hastighet, snakker vi om vektorhastigheten. Dette avhenger av start-og sluttposisjonen til bevegelsen. Hvis jeg løper til treet og tilbake, vil gjennomsnittshastigheten min være nullvektoren.
Nå trenger jeg bare å estimere avstanden og tiden og bommen—jeg har gjennomsnittlig Quicksilverhastighet. Selvfølgelig det høres enkelt, men det er noen problemer. Jeg kommer til å trenge å estimere noen ting. Slik som:
- den totale tiden Det tar Quicksilver å lagre alle disse menneskene.
- antall turer han gjør inn Og ut Av X-Men Herskapshuset.
- prosentandelen av tiden han kjører vs. tiden han bruker bare å gjøre dumme bevegelser og leke med ting.
la oss starte med den enkleste estimeringen-tiden. Quicksilver ser ut til å (på en eller annen måte) legge merke til eksplosjonen rett når den starter inne i herskapshuset. Jeg aner ikke hvordan han vet det eksploderte. Han kan umulig høre det fordi lyden ville reise med shockwave. Også, han kan ikke se eksplosjonen siden den er inne i herskapshuset. Ja vel. Det spiller vel ingen rolle. Men fortsatt-den totale tiden må være den tiden det tar for shockwave fra eksplosjonen å utvide til utenfor verftet. Det er hvor mye Tid Quicksilver har til å få alle ut.
Så, hvor fort er en eksplosjon? Dette er ingen vanlig eksplosjon. Det er på en eller annen måte knyttet til hans nemesis, Apocalypse—Det er ikke noe konvensjonelt kjemisk basert eksplosiv. Men fortsatt, det er et godt sted å begynne. Hastigheten til en ekspanderende sjokkbølge kalles detonasjonshastigheten. Heldigvis Har Wikipedia et bord med detonasjonshastigheter.
den langsomste detonasjonshastigheten er fra ammoniumnitrat med en hastighet på 2700 m/s og den høyeste (DDF) er rundt 10.000 m / s. For å imøtekomme dette hastighetsområdet, skal jeg bruke en detonasjonshastighet på 6000 +/- 3000 meter per sekund. «+/- «Betyr» pluss eller minus», for å vise omfanget av usikkerhet. Jeg kommer til å bruke dette for alle mine estimater.
Nå trenger jeg eksplosjonsavstanden. La meg kalle dette dy (for avstand til gården). Jeg aner ikke hvor dette herskapshuset er, så jeg skal bare gjette avstanden er 100 +/- 50 meter. Bare for å være klar, med denne notasjonen betyr det at den virkelige yard-avstanden er et sted mellom 50 meter og 150 meter. Jeg kan sette disse to estimatene sammen for å få den totale sparetiden.
jeg kommer ikke til å sette inn verdier ennå. Jeg gjør det på slutten. Men det neste jeg trenger å anslå er det totale antall turer Quicksilver gjør inn og ut av herskapshuset. Dette er ikke så vanskelig, fordi du bare kan se klippet og telle antall ganger han griper noen (noen ganger tar han to personer). Med fingrene og tærne teller jeg 21 turer. Jeg vil kalle denne variabelen N og la den være lik 21 +/- 1 (i tilfelle jeg la til en eller savnet en).
Nå som jeg har antall turer, turavstanden (til gården) og total tid, har jeg omtrent alt jeg trenger. Jeg kan dele den totale eksplosjonstiden med antall turer for å få tid til en tur. Det eneste problemet er at dette ikke fungerer helt. Quicksilver må opptre som et barn og stoppe og leke med ting mens du sparer folk. Jeg kan egentlig ikke anslå tiden han kaster bort siden filmen spiller i slow motion. I stedet, jeg kommer til å anslå prosent av den totale tiden bortkastet. La oss kalle Dette Pw (prosent bortkastet) med en verdi av 10 +/- 10 prosent. Det betyr at tiden for en tur inn og ut av herskapshuset kan beregnes som:
nå for det endelige uttrykket. Dette er hva du har ventet på. Dette er uttrykket For hastigheten På Quicksilver.
det er en fin ligning. Jeg liker det. Legg merke til noe her? Verftet avstand spiller ingen rolle(det avbryter). Siden både total tid og total avstand avhenger av denne yard-avstanden, er det ikke faktor i gjennomsnittshastigheten. Se—vi anslått at for ingenting.
Men her kommer den beste delen. Nå som jeg har både estimater og usikkerheter for estimatene, kan jeg få en verdi FOR Quicksilvers hastighet med USIKKERHET. Ja, jeg kan få en rekkevidde for hans hastigheter. Det kommer til å bli flott. Så, hvordan beregner du hastigheten når mengdene har usikkerhet? Dette er marerittet til ditt innledende fysikklaboratorium. Men vent. Jeg skal gjøre det enkelt. Jeg vil bruke» sveiv tre ganger » – metoden for å beregne usikkerheter. Slik fungerer det.
- Beregn hastigheten. Ignorer all usikkerheten.
- Beregn minimumshastigheten. Bruk verdiene som gir lavest mulig hastighet. Legg merke til at hvis du deler etter tid, vil du bruke størst mulig tid for å få minst mulig hastighet.
- Beregn maksimal hastighet. Dette er akkurat som minimumshastigheten-bortsett fra det er maksimumet.
for det endelige svaret vil jeg rapportere ren hastighet, og usikkerheten i denne hastigheten vil være gjennomsnittet av avviket fra maksimum-og minimumsverdiene. Sånn ja. La oss gjøre det. Selvfølgelig skal jeg skrive dette opp som et python-skript-både fordi det er lettere og fordi det betyr at du kan endre verdiene hvis du vil (jeg vet at du vil endre ting).
OK, bare for å være klar. Det gir Quicksilver en hastighet på 280 +/- 188 kilometer per sekund (eller, hvis du insisterer på å tenke i miles per sekund, 174 +/- 117 mps). Ja, det er langt raskere enn lydens hastighet, men langt langsommere enn lysets hastighet. Det handler om riktig rekkevidde av hastigheter. Men vent. Det er for mange spørsmål igjen ubesvarte. Her er noen lekser spørsmål.
Lekser
- Anslår akselerasjonen Av Quicksilver når han går opp til fart og stopper deretter. Finn verdien av denne akselerasjonen i enheter av » g » hvor 1 g = 9,8 m / s2.
- På et tidspunkt kaster Quicksilver noen mennesker ut av vinduet. Hvor fort må de kastes og i hvilken vinkel?
- Anslå akselerasjonen av folk kastet fra vinduet som de kolliderer med gardinene(som fanger dem).
- Hva er noen annen beregnet hastighet På Quicksilver fra andre scener? Hint: Jeg vet at dette er der ute siden jeg skrev det—men du må søke etter det. Hva Med Flash? Hvor rask er han?
- I begynnelsen av scenen spiser Quicksilver en twinkie. Hvor mange twinkies ville han trenger å spise for å få nok energi til å redde alle disse menneskene?
- hva med luftmotstand? Anslå luftmotstanden på et menneske som kjører så fort.
- Han la oss også gå av twinkie i begynnelsen. Det ser ut som det bare flyter i luften, Men det gjør det ikke. Bruk dette til å beregne slow motion rate av filmen.
- Estimere koeffisienten av statisk friksjon mellom Quicksilver og bakken for å løpe som han gjør.
Et siste punkt. Jeg tror Ikke Quicksilver går fort. I stedet tror jeg han har evnen til å kontrollere tiden. Han kan gjøre tid tregere rundt ham slik at det ser ut som han kjører fort. Det betyr at han ikke trenger å ha super høye akselerasjoner eller friksjonskoeffisienter og ting. Men hvem bryr seg om hvordan han jobber. Han er fortsatt en superhelt.
Flere FLOTTE KABLEDE Historier
- Dobling AV DNA-byggeklosser kan føre til nye livsformer
- Instacart leverer, men løsner oss fra maten vår
- KABLET Guide til dine personlige data (og hvem bruker DET)
- vil du betale $6000 for vr i synskvalitet?
- Aper med super-øyne kan bidra til å kurere fargeblindhet
- 👀 Leter du etter de nyeste gadgets? Sjekk ut våre siste kjøpeguider og beste tilbud hele året
- 📩 Vil du ha mer? Meld deg på vårt daglige nyhetsbrev og gå aldri glipp av våre nyeste og beste historier