Flash is de supersnelle superheld uit DC Comics en maakt deel uit van de Justice League. Quicksilver is de supersnelle superheld uit Marvel Comics en soms een Avenger.
Het vergelijken van deze twee is niet iets nieuws. Geeks hebben deze “vs” debatten al sinds het begin der tijden toen oude nerds ruzie maakten over de kracht van Sampson vs Hercules (dat debat is nog steeds gaande). Maar ik ga iets anders doen. Ik ga dit argument inperken door alleen bewijs uit recente video’s toe te staan. Voor The Flash, komt er een nieuwe show in de herfst. Hier zijn een paar previews van die al online staan. Video één laat zien hoe The Flash met een pijl racet en – video twee heeft meer details. Quicksilver verschijnt in X-Men Days of Future Past. Ik heb de film nog niet gezien, maar deze clip laat een paar van Quicksilver’s moves zien.
Dus, dat is mijn uitdaging. Gebruikmakend van alleen deze filmpjes, wie is er sneller? ALLEEN OP BASIS VAN DEZE VIDEO’S! Het staat jullie natuurlijk vrij om de discussie voort te zetten aan de hand van de bronnen die jullie willen in het commentaargedeelte.
Hoe snel is de Flash?
Laat ik beginnen met de scène waarin de Flash een pijl afschiet. Ik ben er vrij zeker van dat die kerel die een pijl afschiet, de Green Arrow is.
Als de pijl wordt gelanceerd, legt hij ongeveer 1,5 meter af (gewoon een gokje) in drie frames (dat is 0,083 seconde). Dit geeft de pijl een beginsnelheid van 18 m/s (40 mph). Dat lijkt niet erg snel voor een pijl. Typische pijlsnelheden liggen rond de 100 m/s – maar ik ga door.
Volgende, de Flash (of is het gewoon “Flash”?) zoemt langs Green Arrow na een tijdvertraging van 1,377 seconden. De pijl bereikt uiteindelijk zijn doel (of bijna) op een tijdstip van 2,67 seconden na lancering. Als de pijl met een constante snelheid van 18 m/s reist, dan kan ik de afstand tot het doel vinden.
Als Flash net eerder bij het doel wil zijn dan de pijl, dan zou hij dezelfde afstand moeten afleggen, maar dan in slechts 1,29 seconden. Dat geeft hem een minimumsnelheid van 37 m/s (82 mph). Niet erg indrukwekkend. Maar misschien wilde hij gewoon niet te veel opscheppen. Misschien rende hij maar op halve snelheid. Dat zou Flash een rijsnelheid van 74 m/s geven. Wat je ook doet, ik denk niet dat je in dit geval een snelheid van meer dan 100 m/s kunt claimen. En ja, ik weet het. Dat is gewoon hoe snel hij rent. Hij kan expres langzamer gaan. Had ik dat al niet gezegd?
Meer natuurkunde
Ik wilde kijken naar het deel waar hij langs de pijl rent – maar dat is duidelijk niet in “real time”.
Nu de uitgebreide Flash-trailer. Er zit een shot in met een radar-gun waarop te zien is dat hij 702 km/u haalt – maar dat wil ik niet als bewijs gebruiken. Dat voelt als vals spelen.
Laten we naar het deel gaan waarin Flash door een stad rent, gezien van bovenaf. Ik nam aan dat dit in New York City was en vond de locatie op Google Maps. Ik ben niet erg bekend met New York, maar ik kan het goed inschatten. Bovendien zijn er niet veel diagonale straten in New York, dus dat maakte het een beetje makkelijker. Nu kan ik een video-analyse doen met een realistische schaal met behulp van de gratis Tracker Video Analysis tool. Hier is een screenshot van Tracker Video Analysis zodat je kunt zien waar ik het over heb.
Hoewel hij ook een beetje draait als hij rent, is dit zijn positie als functie van de tijd in de richting van de weg.
Hier kun je zien dat Flash aan de helling van deze plot een gemiddelde x-snelheid van ongeveer 316 m/s (706 mph) heeft. Dat is veel sneller dan bij de pijlenscène en komt goed overeen met het radarschot.
Note: als je naar de beweging van Flash kijkt, maakt hij een paar bochten. Hier is de x-y data van Tracker. Wat voor versnelling heeft hij als hij deze bochten maakt?
Hoe snel is Quicksilver?
Dat overhead shot in de Flash trailer was perfect. Helaas is er geen vergelijkbaar beeld van Quicksilver in de X-Men trailer. In plaats daarvan zal ik iets gebruiken dat niet helemaal perfect is. In deze scène rent Quicksilver rond de muur van een ronde kamer (geen idee waarom). Het lijkt alsof er waterdruppels vallen of zoiets (het camerastandpunt is ook zijwaarts).
Dit deel van de clip is duidelijk in slow motion (anders zou je Quicksilver niet kunnen zien). Maar wat is de framerate? Als ik naar een van deze waterdruppels kijk, kan ik aannemen dat deze een versnelling van -9,8 m/s2 heeft. Ik kan dit gebruiken om de werkelijke beeldsnelheid van de video te vinden. Als ik deze video tijdseenheden sv noem (video seconden), dan is dit een plot van het vallende water.
Dit werkt niet. Dit laat zien dat het water langzamer gaat als het beweegt. Dat is niet goed. Ik vermoed dat het probleem is dat de waterdruppels terug bewegen ten opzichte van Quicksilver als hij rent, waardoor ze een “schijnbare” beweging maken die vertraagt. Ik denk dat ik een andere benadering nodig heb om de tijdsnelheid van deze slow motion video te vinden.
Dit voelt als valsspelen, maar ik heb geen andere optie. Er is een scène waarin een bewaker een kogel uit zijn geweer schiet in slow motion. Wat als ik uitga van een kogelsnelheid van een 250 m/s? Deze pistolen lijken op een 38 Special – ik gok natuurlijk maar wat, maar 250 m/s lijkt me een redelijk uitgangspunt.
Ik heb geprobeerd de afmetingen te raden en een perspectiefcorrectie te maken op de afgevuurde kogel. Zo ziet dat eruit:
Met die correctie krijg ik het volgende voor de baan van de kogel.
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. Ik bedoel, ik wist dat Quicksilver snel was, maar 9091 m/s (20.000 mph) snel? Nee, dat had ik niet gedacht. Maar laten we even wachten. Misschien heb ik het mis. Verkeerd als in:
- Ik heb de lengte van de arm van de man overschat voor de snelheid van de kogel. Laten we zeggen dat ik de lengte met 25% heb overschat. Dat zou de snelheid 0,75 keer kleiner maken.
- Wat als ik de grootte van de afstand die Quicksilver tijdens deze ene stap heeft afgelegd, te groot heb ingeschat. Ik denk dat 1 meter al te kort is, maar laten we zeggen dat het maar 0,75 meter was.
- Ik schatte een kogelsnelheid van 250 m/s. Wat als het maar 200 m/s was (kan niet veel langzamer zijn dan dat). Dat zou Quicksilver’s snelheid verminderen met nog een factor 200/250.
Als je al deze lagere schattingen erin stopt, zou zijn snelheid verminderen met (0.75*.75*.8 = 0.45). Dit zou Quicksilver’s snelheid 4091 m/s (9151 mph) maken. Nog steeds snel.
De winnaar
Gebaseerd op het bewijs dat tot nu toe in deze korte clips is gepresenteerd, is Quicksilver sneller. Veel sneller. Zoom-snel.
Echt, ik ben blij (ook al ben ik een onpartijdige natuurkundige in deze materie). Ik vond de Marvel superhelden altijd al beter dan DC. Het is gewoon mijn voorkeur. Mijn 8-jarige was echter niet zo blij. Toen ik hem de resultaten van mijn onderzoek vertelde, verliep de discussie als volgt:
8-jo: Nee. Nee. Nee. Nee. Er is geen kans dat Quicksilver sneller is. Flash is sneller. Ik bedoel, hij rende de hele wereld rond in slechts 5 seconden en sloeg toen Brainiac in het gezicht. Quicksilver zou dat niet kunnen.
Ik: Dat zou waar kunnen zijn, maar dit is alleen gebaseerd op het bewijs uit de video’s die ik heb gevonden. Van wat ik heb gezien, is Quicksilver sneller.
8yo: Nou, Flash hield zich in. Hij rende niet zo hard als hij kon.
Ik vermoed dat velen van jullie het met mijn 8-jarige kind eens zijn.
Fysica Huiswerk
Het einde van het bericht ontslaat je niet. Ik ontsla je, dus ga rustig zitten en schrijf dit huiswerk op.
- Hoe kun je meer dan 300 m/s lopen? Stel dat je precies 300 m/s gaat. Er is een luchtweerstandskracht die op je drukt. Die kun je schatten door (onjuist, maar het is een begin) aan te nemen dat de oppervlakte en de weerstandscoëfficiënt hetzelfde zijn voor skydiver bij eindsnelheid van 50 m/s. Maak nu een schatting van de wrijvingscoëfficiënt tussen de voet en de grond zodat een superheld met deze constante snelheid zou kunnen rennen.
- Uitgaande van alleen de luchtweerstandskracht hierboven, hoeveel kracht zou een persoon nodig hebben om zo snel (300 m/s) te rennen? Je kunt de verandering in kinetische energie van de benen en zo negeren. Hoeveel repen zou hij per uur moeten eten om dit vermogen te produceren?
- Aannemelijk is dat een normaal mens een voet-grond wrijvingscoëfficiënt (statisch) heeft van 0,7. Als ze zouden kunnen versnellen met een maximaal door wrijving toegestane versnelling, hoe snel zouden ze dan gaan na een afstand van 100 meter?
- Zowel Flash als Quicksilver lijken vrij snel loopsnelheid te bereiken. Laten we zeggen dat ze allebei de gewenste snelheid (wat dat ook moge zijn) in slechts 0,1 seconde bereiken (wat voor hen nog steeds een lange tijd is). Wat voor versnelling zouden ze dan hebben? Hoeveel g’s is dit? Als ze zo’n versnelling kunnen overleven, wat voor stoot van Superman of The Hulk zouden ze dan ook kunnen overleven (serieuze schattingen nodig)?
- Zoek enkele fragmenten uit de film The Incredibles. Hoe snel is Dash? (Dash is de jonge zoon van Mr. Incredible)
Dat is je huiswerk. Chad Orzel (Onzekere Principes) zei dat hij je huiswerk graag zou accepteren en voor je beoordelen.