איך הרובה של מיסאקה כל כך הרסני?

[Unboxing - BBB] 베이 블레이드 버스트 超王 (슈퍼 킹) 리뷰 3 - B-161 [부스터] 글라이드 라그나 뢰크 .Wh.R 1S 리뷰 & 테스트

בפרק 1 של ריילגון, מסילת הרכבת של מיסאקה מסיימת נתח טוב ממה שנראה כמו בריכת שחייה בגודל אולימפי. בהמשך אותו פרק, מתגלה כי הרובה שלה נוסע במהירות של 1030 מ 'לשנייה.

עם זאת, המספרים אינם מסתכמים.

נניח שמיסקה משתמש במטבעות של 10 גרם. בְּ 1030 מ 'לשנייה, למטבע הזה יש את האנרגיה הרבה הזו:

Energy = 1/2 m v^2 = 1/2 (0.01 kg) (1030 m/s)^2 = 5304.5 kg (m/s)^2 = 5304.5 Joules

בבריכת שחייה בגודל אולימפי יש 2,500,000 ק"ג מים. בהתבסס על התמונה לעיל, החרוט הזה כנראה עובר 100 מטרים טובים לאוויר.

אז בואו נגיד לטובת הספק, שרק 10% מהמים מורמים 100 מטר לאוויר.

Energy = m g h = (0.01 * 2500000 kg) (9.8 m/s^2) (100 m) = 2.45 * 10^8 kg (m/s)^2 = 2.45 * 10^8 Joules

המטבע צריך 2.45 * 10^8 ג'ואלים של אנרגיה להעלאת בריכת השחייה כמוצג לעיל. אבל המטבע שלה יכול לספק רק 5304.5 Joules. יש הבדל של בערך 4 סדרי גודל.

אוקיי ... לפני שמישהו מבטל את זה כעוד מקרה של פיזיקת אנימה, בואו נסתכל מה עוד יכול לייצר כל כך הרבה אנרגיה:

סיבוב המטבע אינו נלכד במהירות נטו של 1030 מ 'לשנייה. אך בהתחשב ברגע האינרציה של מטבע קטן, יהיה צורך בכמות ספין אדירה (יחסית)? 10^8 ג'ואלים.
המטען של המטבע אינו מוגדר באנימה. אולי מיסקה איכשהו מקטב את המטען במטבע ואיכשהו גורם לו להשתחרר במגע עם המטרה.
האנרגיה המונית (E = mc^2) של המטבע הוא 9 * 10^14 ג'ואלים. האם זה מה שהיא עשתה?

אז השאלה היא: האם יש הסבר רשמי לאיפה המטבע מקבל כל כך הרבה אנרגיה? או שמא נותר לנו לבטל זאת כמקרה נוסף של פיזיקת אנימה?

ואם מישהו מעוניין בדיון הצ'אט על הפיזיקה כאן: chat.stackexchange.com/transcript/message/7951592#7951592
FWIW, Funimation כתב פוסט בבלוג "הסבר מדעי מסוים על אקדחים" בשנה שעברה. למרבה הצער, נראה כי ה- PDF המקושר שהריץ את המספרים ואהיל עד כמה שגוי הוא אבד. IIRC, התשובות כאן כבר מכסות את כל מה שהוא אמר בכל מקרה.
@Mystical מאת Official האם אתה מתכוון להסבר פיזיקלי גרידא או להסבר קנוני?
@Mindwin על ידי "רשמי" אני מתכוון אם הסטודיו או מישהו מהמחברים אמרו משהו.

על פי האנימה והמנגה, למיקוטו יש "מהירות לוע" של 1030 מ 'לשנייה:

לעומת זאת, אקדח הצי של ארה"ב מהיר לוע של 2520 מ"ש (~ 5600 קמ"ש או ~ 7.5x ממהירות הקול), עם אנרגיית לוע של 10.64 מגה-ג'ואלים (10.64 מיליון ג'אול). מה שניתן כנראה להשוות לכמות האנרגיה במכונית בגודל ממוצע הנע במהירות של 250 קמ"ש.

בהשוואה, לרובה AK-47 יש מהירות לוע של 715m / s (~ 1600 קמ"ש או ~ 2x מהירות הקול), עם אנרגיית לוע של ~ 2010 ג'אול (בהנחה שנעשה שימוש במחסניות של 7.62x39 מ"מ, אך עשויות להשתנות בהתאם סוג התחמושת).

אמנם לא מאוד מרשים מבחינה סטטיסטית ככל שמגיעים אקדחים, שכן אקדחים בפועל מסוגלים להשיג מהירויות של אולי יותר מ ~ 5000 מ 'לשנייה. שימו לב שמיקוטו הוא תלמיד חטיבת ביניים שיכול לירות שמונה זריקות כאלה לדקה, וזה עולה בקנה אחד עם אקדחים "טיפוסיים".

בהנחה שהמטבע ניתן להשוואה לגודל ומשקלו של רבע אמריקאי, ניתן להניח כי למטבע בו היא משתמשת משקל של כחמישה גרם. באמצעות נוסחה זו נוכל להשיג אנרגיית לוע:

אנרגיה = 0.5 * (מסה) (מהירות)² = 0.5 * (0.005 ק"ג) (1030 מ"ש)² = ~ 2652.25 ג'אול

אז מיקוטו מפיק קצת יותר נזק מאשר רובה סער חצי אוטומטי.

אבל זה לא מה שאנחנו רואים עכשיו, נכון?

לא בדיוק. אבל מה יכול לגרום להבדל כזה בתפוקה?

על פי עמוד 1, פרק 4 למנגה Railgun, היא עושה מניפולציה על אלקטרומגנטיות כדי להשיג את תוצאותיה. זה נראה סביר מאחר שאם השדה המגנטי היה ממוקד מספיק, היא הייתה יכולה להאיץ תיאורטית רק את המטבע ו / או האובייקטים הסמוכים.

עכשיו בואו נסתכל שוב על מבחן הבריכה, מפרק ניקוי הבריכה (S1, פרק 2) יש לנו הערכה משוערת למידות הבריכה:

בואו למדוד דברים במונחים של גובהו של קורוקו (~ 152 ס"מ)!

מכיוון שהבריכה אינה מתחדדת או מסתיימת, נניח שהבריכה ארוכה כ- 14 קורוקוס או ~ 21.28 מ '(כן זה נראה די קטן), וכ- 11 קורוקו רוחב, או ~ 16.72 מ', לפי הקווים על רצפת הבריכה וקצת פחות מ- 0.9 קורוקו, או נניח בעומק 1.36 מטר.

באשר למים העקורים, אנחנו הָיָה יָכוֹל נסה לשלב את נפח פלומת המים, בהנחה שמדובר בחצי וחצי אוויר, נמצא שמשקלו וכו '. אך אנו נעצלים כאן ונניח כי 1/1000 מנפח מי הבריכה התפזר לאוויר כאשר מיקוטו יורה הרובה שלה. לבריכה יש נפח:

נפח = (1.36 מ ') * (21.28 מ') * (16.72 מ ') = ~ 486.73 מ'³ של מים

מכיוון ש"מרכז המסה "נראה כי פלומה של המים ניתנת להשוואה בסמוך לראש הבניין מסוג הגימנסיה, כך שניתן יהיה להעריך את הדלת בהשוואה לבניין, אפשר להניח שגובהה 10 מ '. על מנת לחשב את האנרגיה הדרושה להשגת דבר כזה אנו עושים:

(אנרגיה שנדרשת כדי להרים אובייקט) = (מסת האובייקט) * (תאוצה בגלל כוח המשיכה) * (גובה הרמה).

בתרחיש זה הבה נחתוך חבורה של פינות ונניח שכל אנרגיית הזריקה עוברת להרמת המים (באמצעותם מתעלמים מהאנרגיה המושקעת בחימום המים ויוצרים צלילים פיצוץ חזק, כל אפקט רוחות דרמטי) יש

אנרגיה = (1/1000) * (~ 486.73 מ '³) * (1000 ק"ג / מ '³ מים) * (9.8 מ '/ ש'²) * (10m) = ~ 47699.54 ג'אול

אם נחבר אותו לאחור למשוואת האנרגיה הקינטית:

√ [(~ 47699.54 J) * 2 / (0.005 ק"ג)] = ~ 4368.04 m / s

אז מהירות הלוע של הרובה שלה תהיה ~ 4368.04 מ 'לשנייה.

אפשר רק להניח, מכיוון שעלינו לכבד את ערך הקאנון של 1030 מ 'לשנייה, שאולי הנזק שנגרם מיכולת המיקוטו נובע ממניפולציה שלה על אלקטרומגנטית הנגרמת כאשר המטבע נע באוויר או גורם אחר ... אבל ואז שוב, מה אנו יודעים על הפיזיקה של העולם הזה בו מדע וקסם מתקיימים יחד?

@Krazer למראה זה נראה כמו בריכה חצי אולימפית, 25 מ 'על 12.5 מ' על 1.36 מ '

+100

חשמל יכול להזיז את המים:

הוויקי אומר כי מיסאקה יכול לייצר מיליארד וולט.
(למרות שחלק מהמקורות מצהירים על 5 מיליארד וולט, אפשר להיות צנועים )

אם היא טוענת את המטבע, העברת מטען מהירה מהמטבע למים תגרום לדחייה בין המטבע למים שמסביב, ותניע את המים מהבריכה. גלי ההלם היו משקפים את הגבולות ואת קרקעית הבריכה, דוחפים את מי השטח מעלה.

אתה יכול לראות באנימה שלכל הפיצוצים יש תנועה צדדית, אבל לפיצוץ השני שמוצג יש ייחודי מאוד. תנועה הצידה, רומזת כי ההשפעה דוחפת מעט את המים גם לצדדים, כאשר המים הטעונים חשמלית מתרחקים מהמטבע בזמן שהמטבע חוצה את הבריכה.

נושא פיזור המטען אינו מהווה בעיה. היא יכולה לכוון את הברק, כך שנוכל להניח שכוחותיה האלקטרומגנטיים יכולים לשנות גם את מתח הפירוק של האוויר סביב המטבע (על ידי הגברת הלחץ סביב המטבע או יצירת ואקום.

עלינו לבחון את הקיבול של המטבע

רדיוס הרבע הוא 13 מ"מ

עם פוטנציאל של מיליארד וולט, טעינת המטבע היא

כעת אנו יכולים לחשב את הכוח החשמלי בין המטבע הטעון למים הטעונים, ולמען הקיצור נניח:

מחצית המטען הועבר למים.
הקירות ותחתית בריכת השחייה לגמרי מבודד ו בלתי ניתנת להריסה.
המטבע פגע בתחתית ברגע שמחצית המטען מועבר.
המים מרוחקים 1 מ"מ מהמטבע

במצב זה, הכוח בין מטבע למים מחושב על פי חוק קולומב:

אנחנו מגיעים למגה-ג'ול כאן.

בהתחשב במסה של 10% ממי הבריכה, הכוח הזה מעניק למים תאוצה רגעית של:

עכשיו, כדי להרים את המים 100 מטר, אנחנו צריכים להטביע את המים במהירות של 44.3 מ 'לשנייה

אז זמן האינטראקציה בין מטבע למים לפני שהאנרגיה שנותרה מתפוגגת והופכת:

קראזר אמר:
אנרגיה שהושקעה בחימום המים, ויצרה את הצלילים פיצוץ חזק, כל אפקט דרמטי דרמטי

וזה

זה מהווה

גם אם היית לוקח בחשבון את פיזור המטען, את כוח הדחייה המצטמצם בין המים והנחות קטנות אחרות כאן, יש המון אנרגיה לכל דבר.

יש שפע של אנרגיה לשימוש בכל דרך שתרצו.

אבל אני חושב שזה מסביר בבירור מאיפה מגיעה האנרגיה להרים את המים.

כמו כן, אם אתה לוקח את האירועים של פרקים מאוחרים יותר, כאשר היא משתמשת בפריטים אחרים מלבד מטבע

טופר רובוט ענקי ובהמשך רובוט ענק שלם

אתה יכול לראות שכמות האנרגיה המאוחסנת גדולה יותר, וכך גם הכוח ההרסני. הגיוני מכיוון שקיבולתם של פריטים אלה גדולה מזו של מטבע.

תודה רבה לוולפרם אלפא על החישובים והתמונות.

תיאוריות נוספות:

חשמל יכול להמשיך ולהאיץ את המטבע גם לאחר שעזב את "הלוע".

אם היא טוענת את המטבע, היא יכולה לייצר על עצמה מטען נוסף של אותו סימן לאחר שהמטבע עוזב את "הלוע". כך שגם אם המטבע ייצא במהירות של 1030 מ 'לשנייה, היא תוכל להאיץ אותו גם לאחר שנורה. אבל זה אפילו לא הכרחי, כי ...

ספין המטבע ואחד הכוחות ההרסניים ביותר: הרמוניות.

כפי שניתן לראות מגרף ויקיפדיה זה, ברגע שמגיעים לתהודה מקסימאלית (1: 1), העברת האנרגיה גדלה באופן דרמטי. די בהרמוניות רוח כדי להרוס גשר על ידי הזזתו כמו מיתר כינור. אם היא יכולה לסובב את המטבע כך שתדירותו תואמת באופן מושלם את התדר ההרמוני של הבריכה, ניתן להעביר אנרגיה מסיבית.

רק שמתי לב שלוקח למים 9 שניות לעלות 100 מטר ב 44.3 מ 'לשנייה. מכיוון שהפיצוץ לוקח מספר פריימים בלבד, אנו יכולים להניח שזמן המגע הוא קצת יותר מ 5 ms, והמים כלפי מעלה רק מדללים / מתאדים לאחר פגיעה 100 מטר
ובכן, הבריכה היא רק דוגמה אחת, לעתים קרובות אנו רואים אותה עוצרת ומתפוצצת מכוניות באוויר, מייצרת מספיק חום כדי להמיס שני מוטות מתכת רצופים ומשאירה שריטה עמוקה על האדמה שעליה נסעה, גם ללא מגע ישיר. נראה כאילו יש אנרגיה נוספת מלבד המהירות העצומה של המטבע.
גם שלא לדבר על כך שבסדרת Railgun היא הראתה שהיא יכולה להניע פריטים שאינם מטבע (כלומר זרוע רובוט ענקית ולוויין שלם) למהירויות דומות.

אמנם סובייקטיבי, אך הרושם החזק שלי היה מההתחלה שרכיב הקליע הוא עקיף (ואולי לא רלוונטי לגבול) ליכולתה.

היא יכולה לייצר הרבה של אנרגיה
האנרגיה הולכת לאן שקליע הולך
עם זאת, לא הוכח כי הקליע נושא האנרגיה

הקליע עשוי להיות רק משואה או סוג של רכיב, אולי פסיכולוגי בלבד (כשהטכניקה מנוגדת ליריות אקראיות של פרצי חשמל לא מבוקרים).

אני זוכר שהיא ירתה קליע גדול בפרקים מאוחרים יותר, אולם ייתכן שהספקולציה לעיל עדיין תחול.

+1, זה הסבר נהדר IMO. אולי הייתה סצנה שבה אנשים מוצאים מטבע שלה, אבל אני זוכר שרבים מהירי של הרובה שלה הפכו את המטבע לקורה, אני מניח להמיס אותו תוך כדי (אם בכלל נותר ממנו).
1 דרך לאמת זאת תהיה לראות אם היא משתמשת אי פעם במשהו שאינו מתכת כקליע. אם האקדח שלה הוא למעשה אקדח במובן המדעי, הוא יצטרך לפעול על פי משהו שניתן להאיץ באמצעות אלקטרומגנטיות, אז מתכת כלשהי. אם היא יכולה להשתמש בפריטים שאינם מתכתיים, הרי שזה לא באמת מסילה והסבר זה יהיה משכנע מאוד.

אני טוען שמדובר בפיזיקת אנימה על ידי הפרכת האפשרויות החלופיות שהצעת.

אתה צודק - לשאת כמות אנרגיה כזו שרגע האינרציה איננה אפשרית. אפילו מעצמות העל של מיסאקה הן עולם הרחק ממהירות יחסית.
לא ניתן לאחסן את האנרגיה כמטען במטבע, מכיוון שהיא תמשיך להתפזר כ"ברק ".
האנרגיה לא יכולה הייתה להגיע מאנרגיה המונית. מלבד הקרינה הקטלנית שנוצרה, שחרור אנרגיה המונית ללא שימוש באנטי חומר פירושו שחרור אנרגיה גרעינית. ניתן לשחרר אנרגיה גרעינית רק בלחץ קיצוני (התגובות הגרעיניות בפצצות נוצרות על ידי דחיסת אורניום עם פיצוץ של פצצה קטנה יותר). אם מישהו יכול היה למצוא דוגמה למיסאקה למצוא את המטבע שלה אחרי שהיא ירתה בו, זה יפריך בבירור את טיעון האנרגיה ההמונית.

לבסוף, מיתוס המיתוסים הוכיח בסרטון זה כי מטבע שנסע במהירות גבוהה פי 3 מהסאונד (סביב מהירות כדור) פשוט מכניס בטון.

ראוי גם לציין כי (ככל שזכור לי) הכוחות ה"נפשיים "מהסוג שיש למיסקה מבוססים באופן רופף על הפרשנות הפופולארית, הפנטסטית, הכפולה והבלתי הולמת של ניסוי מחשבת חתול שרדינגרי: תפיסה זו משפיעה. המציאות, ובכך לשנות תפיסה בצורה נכונה צריך לשנות את המציאות. (או משהו כזה. היה סביב טכנו-פלפול, אבל זה נראה עיקרו).

לפיכך, הסבר חלופי, אם כי פחות מעניין, להשפעות הבלתי מידתיות של רובה המסילה שלה יהיה משהו בסגנון: התפיסה של מיסקה עצמה לגבי מידת עוצמת הרובה צריכה להיות שגויה, וכתוצאה מכך השפעות מוגזמות.

כולכם שוכחים את העובדה הבסיסית שמדידת 1030 m / s נלקחה תוך כדי ירי למים. ההשפעות של גרירה על המטבע שנורה למים הן רבות בהרבה מההשפעות של גרר בזמן ירי מהאוויר. האוויר צפוף פחות מאלף פחות ממים. אם אנו מבצעים את משוואת הגרר, אנו מגיעים לעוצמת כוח על המטבע של 18,466 ניוטון. [18466 = .5 * 1000kg / m ^ 3 * (1030m / s) ^ 2 * .82 * 0.000042455m ^ 2]

.82 הוא מקדם הגרר של גליל ארוך כמו מטבע ארקייד, 1000 ק"ג / מ '^ 3 הוא צפיפות המים, ו .000042455m ^ 2 הוא שטח החתך של המטבע שנורה.

אם אנו מבצעים את המשוואה לאחור כדי לברר את מהירות המטבע באוויר, נשארנו עם מהירות של 29,428 מ / ש.

נשמע לעזאזל הרבה יותר כמו אקדח מסילה ראוי, לא?

'מדד קסום מסוים' כולל 50 רומנים קלים מוזרים, 13 כרכים של מנגה, שתי עונות של אנימה, סרט וכמה משחקי וידאו.

ל"אקדח מדעי מסוים "יש 2 רומנים קלים, 11 כרכים של מנגה, שתי עונות של אנימה, OVA ומשחק וידאו משלו.

באף אחד מהמקורות הללו (אני זוכר, בכל מקרה) לא נראה שטריק האקדח של מיסאקה הוא משהו אחר מלבד אסימון ארקייד (לא מטבע, וזו אפילו ברזל מלכתחילה) שנוסע פי שלוש ממהירות הצליל.

ויש עוד מאפיין מוזר אחר של מתקפת הרובה - תומא, הילד עם האגרוף האנטי קסום, יכול לתפוס אותו. (כפי שנראה בפרק 7, כרך 1 למנגה של Railgun.)

מכיוון שתומא יכול להפיג אותו, המשמעות היא שעדיין יש משהו על טבעי במטבע, אפילו בזמן שהוא נמס. המאפיין העל-טבעי הזה הוא הסיבה שיש לו כוח דוחף הרבה מעל למה שהוא צריך להיות במומנטום בלבד.

אין לי הוכחות לנקודה הבאה שלי, אבל אני מאמין שהשדה המגנטי של מיסאקה פשוט ממשיך לדחוף את המטבע היטב אחרי שהוא עוזב את ידה. זה יסביר את שתי המוזרויות יפה.

בל נשכח בפרק שהיא עשתה את זרוע הרובוט שהיא עשתה כך כי האדם ישב מחוץ לטווח המטבעות שלה. בקצה הקורה פשוט לא נותר מטבע. היא הסבירה כשחסמה, תפסה וירה את הזרוע האמורה שיש סיבה שהיא בדרך כלל משתמשת במטבעות.

אני חושד שכמה גורמים משתלבים לתרום לפוטנציאל ההרסני שלה, כולל מעמדה המיועד לבדאס, האצה מתמשכת, אינרציה, סיבוב, גל הלם היפרסוני והפיכה אפשרית של חומר לפלזמה.

זכור שהיא כנראה גם מפנה אנרגיה למאבק ברתיעה והיבטים הרסניים אחרים של ירי הרובה. מיגון זה מספיק בכדי לעצור פיצוצים גרעיניים מרובים המסוגלים להתמוסס במהירות דרך בטון ופלדה למרות מיסאקה שהיה מותש באותה תקופה. אני בטוח שזו עשויה להיות אנרגיה מספקת לגרום להאצה משנית.

זהו מקרה של פיזיקת אנימה כפי שכרזות אחרות רמזו לכך, אך לא פיזיקת האנימה הממוצעת שלך, נאמר בחלקים מסוימים במנגה ובמדד סדרות האחיות כי הדרך בה כוחות אספר עובדים היא מניפולציה של שדה עיוות מציאות כדי להתאים ל סגנון כוחותיהם. לכן הרובה של מיסאקה פועל מכיוון שיש מאנרגיה מעוותת ומתמטית מספקת