Flash jest super szybkim superbohaterem z DC Comics i częścią Ligi Sprawiedliwości. Quicksilver jest super szybkim super bohaterem z Marvel Comics i czasami jest Avengerem.
Porównanie tych dwóch nie jest czymś nowym. Geekowie mieli te debaty „vs” od zarania dziejów, kiedy to starożytni nerdzi spierali się o siłę Sampsona vs. Herkulesa (ta debata wciąż trwa). Jednakże, mam zamiar zrobić coś innego. Zamierzam zawrzeć ten argument tylko poprzez dopuszczenie dowodów z ostatnich filmów. Dla The Flash, nie będzie nowy pokaz w jesieni. Oto kilka zapowiedzi tego już online. Wideo jeden pokazuje The Flash wyścigi strzałę i – wideo dwa ma więcej szczegółów. Quicksilver pojawia się w X-Men Days of Future Past. Nie widziałem jeszcze filmu, ale ten klip pokazuje niektóre z ruchów Quicksilvera.
Więc, to jest moje wyzwanie. Używając tylko tych klipów, kto jest szybszy? BAZUJĄC TYLKO NA TYCH KLIPACH! Oczywiście możesz kontynuować debatę używając dowolnych źródeł w sekcji komentarzy.
Jak szybki jest Flash?
Pozwól mi zacząć od sceny, w której Flash ściga się ze strzałą. Jestem prawie pewien, że koleś strzelający strzałą to Zielona Strzała. Całkiem pewny.
Gdy strzała zostaje wystrzelona, pokonuje około 1,5 metra (tylko zgaduję) w ciągu trzech klatek (czyli 0,083 sekundy). To daje strzałce prędkość początkową 18 m/s (40 mph). Nie wydaje się to zbyt szybkie jak na strzałę. Typowe prędkości strzałek to około 100 m/s – ale będę kontynuował.
Następnie, Flash (czy może po prostu „Flash”?) przelatuje obok Zielonej Strzały po opóźnieniu 1,377 sekundy. Strzała w końcu osiąga swój cel (lub prawie) w czasie 2,67 sekundy po wystrzeleniu. Jeżeli strzała porusza się ze stałą prędkością 18 m/s, to mogę znaleźć odległość do celu.
Jeżeli Flash ma po prostu dotrzeć do celu przed strzałą, musiałby przebyć tę samą odległość, ale tylko w 1,29 sekundy. To daje mu minimalną prędkość 37 m/s (82 mph). Niezbyt imponujące. Ale może po prostu nie chciał się za bardzo popisywać. Może biegał tylko z połową prędkości. To dałoby Flashowi prędkość biegu 74 m/s. Bez względu na to, co zrobisz, nie sądzę, byś mógł w tym przypadku twierdzić, że jego prędkość przekracza 100 m/s. I tak, wiem. To jest tylko to, jak szybko on biegnie. Mógłby celowo biec wolniej. Czy ja już tego nie powiedziałem?
Więcej fizyki
Miałem zamiar przyjrzeć się części, w której biegnie obok strzały – ale to wyraźnie nie jest w „czasie rzeczywistym”.
Teraz rozszerzony trailer Flasha. Jest tam ujęcie z radarem, które pokazuje go biegnącego z prędkością 702 mph – ale nie chcę używać tego jako dowodu. That feels like cheating.
Let’s skip to the part that shows Flash running around a city as seen from above. Założyłem, że to było w Nowym Jorku i faktycznie znalazłem lokalizację na Google Maps. Tylko uwaga, nie jestem bardzo zaznajomiony z NY, ale jestem dobry w zgadywaniu. Dodatkowo, w Nowym Jorku nie ma zbyt wielu ukośnych ulic, więc to trochę ułatwiło sprawę. Teraz mogę zrobić analizę wideo z realistyczną skalą za pomocą darmowego narzędzia Tracker Video Analysis. Oto zrzut ekranu z narzędzia Tracker Video Analysis, abyś mógł zobaczyć, o czym mówię.
Pomimo, że Flash trochę się obraca podczas biegu, jest to jego pozycja w funkcji czasu w kierunku drogi.
Tutaj widać, że z nachylenia tego wykresu wynika, że Flash ma średnią prędkość x około 316 m/s (706 mph). To znacznie szybciej niż w scenie ze strzałką i w bliskim porozumieniu z ujęciem z radaru.
Uwaga: Jeśli spojrzysz na ruch Flasha, wykonuje on kilka skrętów. Oto dane x-y z Trackera. Jakie ma przyspieszenie podczas wykonywania tych skrętów?
Jak szybki jest Quicksilver?
To ujęcie nad głową w zwiastunie Flasha było doskonałe. Niestety, nie ma podobnego ujęcia Quicksilvera w trailerze X-Men. Zamiast tego posłużę się czymś nie do końca doskonałym. W tej scenie Quicksilver biegnie wokół ściany okrągłego pomieszczenia (nie mam pojęcia dlaczego). Wygląda to tak, jakby spadały krople wody czy coś (kąt kamery też jest w bok).
Ta część klipu jest wyraźnie w zwolnionym tempie (inaczej nie bylibyśmy w stanie zobaczyć Quicksilvera). Ale jaka jest liczba klatek na sekundę? Jeśli spojrzę na jedną z tych kropel wody, mogę założyć, że ma ona przyspieszenie -9,8 m/s2. Mogę to wykorzystać do znalezienia rzeczywistej liczby klatek na sekundę w filmie. Jeśli nazwę to jednostkami czasu wideo sv (sekundy wideo), to jest to wykres spadającej wody.
To nie działa. To pokazuje, że woda zwalnia, gdy się porusza. To nie jest dobre. Podejrzewam, że problem polega na tym, że krople wody cofają się w stosunku do Quicksilvera, gdy ten biegnie, co daje im „pozorny” ruch, który spowalnia. Myślę, że będę potrzebował innego podejścia, aby znaleźć tempo tego filmu w zwolnionym tempie.
Czuje się to jak oszustwo, ale nie mam innej opcji. Jest scena, w której strażnik wystrzeliwuje pocisk z pistoletu w zwolnionym tempie. Co jeśli założę, że prędkość pocisku wynosi 250 m/s? Te pistolety wyglądają jak 38 Special – oczywiście tylko zgaduję, ale 250 m/s wydaje się być rozsądnym miejscem do rozpoczęcia.
Podjąłem próbę odgadnięcia wymiarów i dokonania korekty perspektywy na wystrzelonym pocisku. Oto, jak by to wyglądało:
Przy takiej korekcie otrzymuję następujące dane dla trajektorii pocisku.
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. To znaczy, wiedziałem, że Quicksilver jest szybki, ale 9091 m/s (20,000 mph) szybko? Nie, nie sądziłem, że aż tak. Ale poczekajmy jeszcze chwilę. Może się mylę. Mylę się w następujący sposób:
- Przeszacowałem długość ramienia tego faceta na prędkość pocisku. Powiedzmy, że przeszacowałem rozmiar o 25%. To sprawi, że prędkość będzie 0,75 razy mniejsza.
- Co jeśli przeszacowałem wielkość odległości, na jaką Quicksilver się poruszył podczas tego jednego kroku. Myślę, że 1 metr to już za mało, ale powiedzmy, że było to tylko 0,75 metra.
- Podejrzewałem, że prędkość pocisku wynosi 250 m/s. Co jeśli to było tylko 200 m/s (nie może być dużo wolniej niż to). To zmniejszyłoby prędkość Quicksilvera o kolejny czynnik 200/250.
Wkładając wszystkie te szacunki, jego prędkość spadłaby o (0,75*,75*,8 = 0,45). To sprawiłoby, że prędkość Quicksilvera wynosiłaby 4091 m/s (9151 mph). Nadal szybko.
Zwycięzca
Bazując na dowodach przedstawionych do tej pory w tych krótkich klipach, Quicksilver jest szybszy. Dużo szybszy. Zoom-fast.
Naprawdę, jestem szczęśliwy (mimo, że jestem bezstronnym fizykiem w tej sprawie). Zawsze bardziej podobali mi się super bohaterowie Marvela niż DC. To po prostu moje preferencje. Jednak mój 8-latek nie był już tak zadowolony. Kiedy powiedziałem mu wyniki mojego badania, tak potoczyła się dyskusja:
8yo: Nie. Nie. Nie. Nie ma mowy, żeby Quicksilver był szybszy. Flash jest szybszy. Mam na myśli, że przebiegł cały świat w ciągu zaledwie 5 sekund, a następnie uderzył Brainiaca w twarz. Quicksilver nie mógłby tego zrobić.
Me: To może być prawda, ale to jest tylko oparte na dowodach z filmów, które znalazłem. Z tego co widziałem, Quicksilver jest szybszy.
8yo: Cóż, Flash powstrzymywał się. Nie biegł tak szybko, jak mógł.
Podejrzewam, że wielu z was zgadza się z moim 8-letnim dzieckiem.
Physics Homework
Koniec postu nie zwalnia cię. Ja was zwalniam, więc siedźcie cicho i zapiszcie to zadanie domowe.
- Jak można biec z prędkością ponad 300 m/s? Załóżmy, że poruszasz się z prędkością dokładnie 300 m/s. Na Ciebie działa siła oporu powietrza, która na Ciebie napiera. Możesz to oszacować zakładając (błędnie, ale to początek), że powierzchnia i współczynnik oporu są takie same dla skoczka spadochronowego przy prędkości końcowej 50 m/s. Teraz oszacuj współczynnik tarcia między stopą a ziemią, tak aby super bohater mógł biec z tą stałą prędkością.
- Bazując tylko na powyższej sile oporu powietrza, ile mocy potrzebowałaby osoba, aby biec tak szybko (300 m/s)? Możesz zignorować zmianę energii kinetycznej nóg i innych rzeczy. Ile batoników na godzinę musiałby zjeść, żeby wyprodukować taką moc?
- Załóżmy, że normalny człowiek ma współczynnik tarcia stopa-ziemia (statyczny) równy 0,7. Jeśli mogliby przyspieszyć przy maksymalnym dopuszczalnym przez tarcie przyspieszeniu, jak szybko będą się poruszać po przebyciu dystansu 100 metrów?
- Obaj, Flash i Quicksilver, wydają się osiągać prędkość biegu dość szybko. Powiedzmy, że obaj dostają się do prędkości, którą chcą (cokolwiek to może być) w zaledwie 0,1 sekundy (co wciąż jest dla nich długim czasem). Jakie mieliby przyspieszenie? Ile to jest g? Jeśli mogą przetrwać takie przyspieszenie, jaki rodzaj ciosu od Supermana lub Hulka mogliby również przetrwać (potrzebne poważne szacunki)?
- Znajdź kilka klipów z filmu The Incredibles. Jak szybki jest Dash? (Dash jest młodym synem Pana Iniemamocnego)
To jest wasze zadanie domowe. Chad Orzel (Uncertain Principles) powiedział, że z chęcią przyjmie twoją pracę domową i oceni ją dla ciebie.