Flash je superrychlý superhrdina od DC Comics, který je součástí Ligy spravedlnosti. Quicksilver je superrychlý superhrdina z Marvel Comics a někdy i Avenger.
Srovnávání těchto dvou není nic nového. Geekové vedou tyto debaty „proti“ už od úsvitu věků, kdy se starověcí nerdi přeli o sílu Sampsona a Herkula (tato debata stále pokračuje). Já se však chystám na něco jiného. Tento spor budu obsahovat pouze důkazy z nedávných videí. U Flashe se na podzim objeví nový seriál. Zde je několik ukázek, které jsou již online. První video ukazuje Flashe závodícího se šípem a – druhé video obsahuje další podrobnosti. Quicksilver se objeví ve filmu X-Men Days of Future Past. Film jsem ještě neviděl, ale tento klip ukazuje některé Quicksilverovy pohyby.
Tak to je moje výzva. Kdo je jen na základě těchto klipů rychlejší? JEN NA ZÁKLADĚ TĚCHTO VIDEÍ! V debatě můžete samozřejmě pokračovat s využitím libovolných zdrojů v sekci komentářů.
Jak rychlý je Flash?
Začnu scénou, ve které Flash závodí se šípem. Jsem si naprosto jistý, že ten chlápek střílející šíp je Zelený šíp. Docela určitě.
Když je šíp vystřelen, urazí asi 1,5 metru (jen hádám) za tři snímky (to je 0,083 sekundy). To dává šípu počáteční rychlost 18 m/s (40 mph). To se na šíp nezdá příliš rychlé. Obvyklá rychlost šípu se pohybuje kolem 100 m/s – ale budu pokračovat.
Následující Flash (nebo je to jen „Flash“?) se přiblíží k Green Arrowovi se zpožděním 1,377 sekundy. Šíp nakonec dosáhne svého cíle (nebo téměř) v čase 2,67 sekundy po vystřelení. Pokud se šíp pohybuje konstantní rychlostí 18 m/s, pak mohu zjistit vzdálenost k cíli
Pokud se Flash právě dostane k cíli dříve než šíp, musel by urazit stejnou vzdálenost, ale pouze za 1,29 sekundy. To mu dává minimální rychlost 37 m/s (82 mph). To není příliš působivé. Ale možná se jen nechtěl příliš předvádět. Možná běžel jen poloviční rychlostí. To by Flashovi dávalo rychlost běhu 74 m/s. Ať děláte, co děláte, nemyslím si, že byste v tomto případě mohli tvrdit, že rychlost přesahuje 100 m/s. A ano, já vím. Právě takovou rychlostí běží. Mohl by jít záměrně pomaleji. Neříkal jsem to už?“
Další fyzika
Chtěl jsem se podívat na část, kde běží kolem šipky – ale to zjevně není v „reálném čase“.
Teď k rozšířené upoutávce na Flash. Je tam záběr s radarovou pistolí, který ukazuje, že běží rychlostí 702 km/h – ale nechci to použít jako důkaz. Připadá mi to jako podvod.
Přejděme k části, která ukazuje Flashe běžícího po městě při pohledu shora. Předpokládal jsem, že je to v New Yorku, a skutečně jsem místo našel na Mapách Google. Jen podotýkám, že se v New Yorku příliš nevyznám, ale umím to odhadnout. Navíc v New Yorku není moc diagonálních ulic, takže to bylo trochu jednodušší. Nyní mohu provést analýzu videa s realistickým měřítkem pomocí bezplatného nástroje Tracker Video Analysis. Zde je snímek obrazovky z programu Tracker Video Analysis, abyste věděli, o čem mluvím.
Přestože se při běhu trochu otáčí, toto je jeho poloha v závislosti na čase ve směru jízdy.
Ze sklonu tohoto grafu je vidět, že Flash má průměrnou rychlost x přibližně 316 m/s (706 mph). To je mnohem vyšší rychlost než při scéně se šípem a v těsné shodě se záběrem z radarové pistole.
Poznámka: Pokud se podíváte na Flashův pohyb, zjistíte, že dělá nějaké zatáčky. Zde jsou data x-y z programu Tracker. Jaké má při těchto zatáčkách zrychlení?“
Jak rychlý je Quicksilver?“
Ten záběr nad hlavou v traileru na Flashe byl dokonalý. V traileru na X-Meny bohužel podobný pohled na Quicksilvera není. Místo toho použiji jen něco ne zcela dokonalého. V této scéně Quicksilver běží kolem stěny kruhové místnosti (netuším proč). Vypadá to, jako by tam padaly kapky vody nebo něco podobného (úhel kamery je také do strany).
Tato část klipu je zjevně zpomalená (jinak byste Quicksilvera nemohli vidět). Jaká je však snímková frekvence? Pokud se podívám na jednu z těchto kapek vody, mohu předpokládat, že má zrychlení -9,8 m/s2. Na základě toho mohu zjistit skutečnou snímkovou frekvenci videa. Pokud toto video nazvu časovými jednotkami sv (video sekundy), pak toto je graf padající vody.
Toto nefunguje. Tohle ukazuje zpomalení vody při jejím pohybu. To není dobré. Mám podezření, že problém je v tom, že se kapky vody při běhu pohybují zpět vzhledem ke Quicksilverovi, což jim dává „zdánlivý“ pohyb, který zpomaluje. Asi budu potřebovat jiný přístup, abych zjistil časovou rychlost tohoto zpomaleného videa.
Přijde mi to jako podvod, ale nemám jinou možnost. Ve zpomaleném záběru je scéna, kdy strážný vystřelí kulku ze své zbraně. Co když budu předpokládat rychlost kulky a 250 m/s? Ty pistole vypadají jako 38 Special – samozřejmě jen hádám, ale 250 m/s se mi zdá jako rozumný začátek.
Pokusil jsem se odhadnout rozměry a provést korekci perspektivy vystřelené kulky. Zde je uvedeno, jak by to vypadalo:
Při této korekci dostanu pro trajektorii kulky následující údaje.
From the slope of this line, the bullet has a speed of 0.066 m/sv (units of meters per video second to distinguish between time in seconds and time in video seconds). If I assume that is the same as 250 m/s in real speed, I can solve for the relationship between real seconds and video seconds.
Now I can look at a scene with Quicksilver running on the wall. Let’s just take one of the wall runs and assume the video is at the same slow motion as the gun shot. Quicksilver takes about one step running in 0.416 seconds. If this step is around 1 meter in distance, he would have a running speed of 2.4 m/sv. Converting this to real seconds, I get
Wow. Tedy, věděl jsem, že je Quicksilver rychlý, ale že je rychlý 9091 m/s (20 000 mph)? Ne, to jsem si nemyslel. Ale počkejme ještě chvilku. Možná se mýlím. Mýlím se ve smyslu:
- Přecenil jsem délku chlapíkovy paže pro rychlost střely. Řekněme, že jsem ji nadhodnotil o 25 %. Tím by se rychlost zmenšila 0,75krát.
- Co když jsem nadhodnotil velikost vzdálenosti, kterou Quicksilver urazil během tohoto jednoho kroku. Myslím, že 1 metr je už příliš málo, ale řekněme, že to bylo jen 0,75 metru.
- Odhadl jsem rychlost střely 250 m/s. Co když to bylo jen 200 m/s (o moc pomalejší to být nemohlo). To by Quicksilverovu rychlost snížilo o další faktor 200/250.
Přičteme-li všechny tyto dolní odhady, jeho rychlost by se snížila o (0,75*,75*,8 = 0,45). Tím by se Quicksilverova rychlost snížila na 4091 m/s (9151 mph). Stále je rychlý.
Vítěz
Na základě důkazů, které byly dosud předloženy v těchto krátkých klipech, je Quicksilver rychlejší. Mnohem rychlejší. Zoom-fast.
Opravdu mám radost (i když jsem v této věci nestranný fyzik). Superhrdinové od Marvelu se mi vždycky líbili víc než od DC. Je to prostě moje preference. Můj osmiletý syn však tak spokojený nebyl. Když jsem mu sdělil výsledky své studie, diskuse probíhala takto:
8yo: Ne. Ne. Ne. Ne. Ne. Není možné, aby byl Quicksilver rychlejší. Flash je rychlejší. Vždyť oběhl celý svět za pouhých 5 sekund a pak dal Brainiacovi pěstí do obličeje. To by Quicksilver nedokázal.
Já: To je možná pravda, ale je to jen na základě důkazů z videí, které jsem našel. Z toho, co jsem viděl, je Quicksilver rychlejší.
8yo: No, Flash se držel zpátky. Neběžel tak rychle, jak by mohl.
Předpokládám, že mnozí z vás s mým osmiletým dítětem souhlasí.
Úkol z fyziky
Konec příspěvku vás neodmítá. Já vás propouštím, takže se pohodlně usaďte a napište si tento domácí úkol.
- Jak se dá běžet rychlostí přes 300 m/s? Předpokládejme, že letíte přesně 300 m/s. Tlačí na vás síla odporu vzduchu. Můžete ji odhadnout tak, že předpokládáte (nesprávně, ale je to začátek), že plocha a součinitel odporu vzduchu jsou pro parašutistu při koncové rychlosti 50 m/s stejné. Nyní odhadněte součinitel tření mezi nohou a zemí tak, aby superhrdina mohl běžet touto konstantní rychlostí.
- Vycházejte pouze z výše uvedené síly odporu vzduchu, kolik energie by člověk potřeboval k takto rychlému běhu (300 m/s)? Můžete zanedbat změnu kinetické energie nohou a podobně. Kolik tyčinek za hodinu by musel sníst, aby tuto sílu vyprodukoval?
- Předpokládejme, že normální člověk má součinitel tření noha-země (statický) 0,7. Kolik tyčinek za hodinu by musel sníst? Kdyby mohl zrychlovat maximálním třením povoleným zrychlením, jak rychle by se pohyboval po vzdálenosti 100 metrů?“
- Jak se zdá, Flash i Quicksilver dosahují rychlosti běhu poměrně rychle. Řekněme, že oba dosáhnou požadované rychlosti (ať už je jakákoli) za pouhých 0,1 sekundy (což je pro ně stále dlouhá doba). Jaké by měli zrychlení? Kolik je to g? Pokud by takové zrychlení přežili, jaký úder od Supermana nebo Hulka by také mohli přežít (je třeba seriózních odhadů)?
- Najděte si několik ukázek z filmu Úžasňákovi. Jak rychlý je Dash? (Dash je mladý syn pana Úžasňáka)
To je váš domácí úkol. Chad Orzel (Nejisté principy) řekl, že tvůj domácí úkol rád přijme a ohodnotí ho za tebe.