Kuidas on Misaka relv nii hävitav?

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

Railguni 1. osas lõpetab Misaka relv hea tükikese sellest, mis näib olevat olümpiasuurune bassein. Hiljem samas jaos ilmneb, et tema relv liigub kiirusega 1030 m / s.

Numbrid ei lähe siiski kokku.

Oletame, et Misaka kasutab 10 grammi münte. Kell 1030 m / s, sellel mündil on nii palju energiat:

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

Olümpiamõõtmetega ujulas on 2 500 000 kg vett. Ülaltoodud pildi põhjal sõidab see koonus tõenäoliselt tubli 100 meetrit õhku.

Ütleme siis kahtluse huvides, et ainult 10% veest tõstetakse 100 meetri kaugusele õhku.

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

Münt vajab 2.45 * 10^8 Energiadžaulid basseini tõstmiseks, nagu eespool näidatud. Kuid tema münt saab ainult pakkuda 5304.5 Joules. Erinevus on umbes 4 suurusjärku.

Okei ... Enne kui keegi selle anime füüsikajuhtumina tagasi lükkab, vaatame, mis võiks veel nii palju energiat toota:

Mündi pöörlemiskiirus ei ole 1030 m / s. Kuid arvestades väikese mündi inertsimomenti, vajaks see kandmiseks tohutut (relativistlikku?) Spinni 10^8 Joule.
Anime pole mündi laengut täpsustanud. Ehk polariseerib Misaka mündi laengu kuidagi ja paneb selle sihtmärgiga kokkupuutel kuidagi vabanema.
Massienergia (E = mc^2) mündi väärtus on 9 * 10^14 Joule. Kas ta tegi seda?

Seega on küsimus: kas on olemas ametlikku selgitust selle kohta, kust münt nii palju energiat saab? Või jääme selle kui teise animefüüsika juhtumi kõrvale jätma?

Ja kui kedagi huvitab füüsikavestlus siin: chat.stackexchange.com/transcript/message/7951592#7951592
FWIW, Funimation kirjutas eelmisel aastal ajaveebipostituse "Teatud teaduslik selgitus relvadest". Kahjuks on lingitud PDF, mis jooksutas numbreid ja varjutas, kui vale see on, kadunud. IIRC, siinsed vastused hõlmavad juba kõike, mida ta niikuinii ütles.
@Mystical by Official - kas peate silmas puhtalt füüsikalist selgitust või kanoonilist selgitust?
@Mindwin "Ametliku" all mõtlen, kui stuudio või mõni autoritest on midagi öelnud.

Anime ja manga järgi on Mikoto koonu kiirus 1030 m / s:

Seevastu USA mereväe relvade koonu liikumiskiirus on 2520 m / s (~ 5600 mph ehk ~ 7,5x helikiirus), koonuenergia on 10,64 megadžauli (10,64 miljonit džauli). Mis on tõenäoliselt võrreldav energiahulgaga keskmise suurusega autol, mis liigub 250 miili tunnis.

Võrdluseks on AK-47 vintpüssi koonu kiirus 715m / s (~ 1600 mph või ~ 2x helikiirus), koonu energia on ~ 2010 džauli (eeldades, et kasutatakse 7,62x39mm padruneid, kuid see võib sõltuvalt laskemoona tüüp).

Kuigi see pole eriti muljetavaldav statsionaarselt, kui raudteepüstolid lähevad, on tegelikud relvad võimelised saavutama kiirust üle ~ 5000 m / s. Pange tähele, et Mikoto on keskkooliealine, kes suudab neist tulistada kaheksa lasku minutis, mis on võrdne "tüüpiliste" relvadega.

Eeldades, et münt on võrreldav USA kvartali suuruse ja kaaluga, võib eeldada, et tema kasutatava mündi kaal on umbes viis grammi. Selle valemi abil saame koonuenergia:

Energia = 0,5 * (mass) (kiirus)² = 0,5 * (0,005 kg) (1030 m / s)² = ~ 2652,25 džauli

Niisiis tekitab Mikoto natuke rohkem vigastusi kui poolautomaatne automaat.

Aga see pole see, mida me praegu näeme?

Mitte päris. Kuid mis võiks sellise väljundi erinevuse põhjustada?

Railgun manga 4. peatüki 1. lehe järgi manipuleerib ta tulemuste saavutamiseks elektromagnetismiga. See tundub usutav, sest kui magnetväli oleks piisavalt fokuseeritud, saaks ta teoreetiliselt kiirendada ainult münti ja / või läheduses asuvaid esemeid.

Vaatame nüüd uuesti basseini testi, basseini puhastamise episoodist (S1, ep. 2) on meil basseini mõõtmete ligikaudne hinnang:

Võimaldab mõõta asju Kuroko pikkuse (~ 152cm) järgi!

Nähes, et bassein ei kitsene ega kumbagi otsa, võib oletada, et bassein on umbes 14 Kurokos pikk või ~ 21,28 m (jah, see tundub üsna väike) ja umbes 11 Kurokose laius ehk ~ 16,72 m joont mööda basseinipõrand ja natuke alla ~ 0,9 Kuroko ehk oletame, et 1,36m sügav.

Mis puutub ümberasustatud vette, siis meie võiks katse integreerida veekogu maht, eeldades, et see on pool ja pool õhku, leiame selle kaalu jne. Kuid me oleme siin laisad ja eeldame, et 1/1000. osa basseini veemahust hajus Mikoto tulekahju korral õhku tema relv. Basseini maht oleks:

Maht = (1,36 m) * (21,28 m) * (16,72 m) = ~ 486,73 m³ veest

Kuna "massikeskus" näib olevat võrreldav gümnaasiumitüüpi hoone ülaosaga, võib eeldada, et ukse silmapõhine hind võrreldes hoonega on 10 m kõrge. Sellise saavutamiseks vajaliku energia arvutamiseks teeme järgmist:

(Eseme tõstmiseks kuluv energia) = (eseme mass) * (raskusjõu mõjul kiirenemine) * (tõstekõrgus).

Selle stsenaariumi korral olgem lõigata hunnik nurki ja eeldada, et kogu löögi energia läheb vee tõstmiseks (mis jätab tähelepanuta vee soojendamiseks kulutatud energia, tekitades valju plahvatuse, igasuguse dramaatilise tuule efekti), siis omama

Energia = (1/1000) * (~ 486,73 m³) * (1000 kg / m³ vesi) * (9,8 m / s²) * (10m) = ~ 47699,54 džauli

Kui ühendame selle kineetilise energia võrrandisse tahapoole:

√ [(~ 47699,54 J) * 2 / (0,005 kg)] = ~ 4368,04 m / s

Seega oleks tema relva koonu kiirus ~ 4368,04 m / s.

Võib ainult oletada, et kuna me peame austama kaanoni väärtust 1030 m / s, siis võib-olla on Mikoto võime põhjustatud kahju tingitud tema manipuleerimisest elektromagnetilisega, mis on põhjustatud mündi liikumisel õhus või mõnes muus teguris ... siis jälle, mida me teame selle maailma füüsikast, kus Teadus ja Maagia eksisteerivad koos?

@Krazer näeb selle väljanägemise järgi välja nagu poololümpiabassein, 25m x 12,5m x 1,36m

+100

Elekter võib vett liigutada:

Wiki ütleb, et Misaka võib tekitada miljard volti.
(kuigi mõnedes allikates on öeldud 5 miljardit volti, olgem MODEST )

Kui ta mündi laadib, tekitaks laengu kiire ülekandmine mündist vette mündi ja ümbritseva vee vahel tõrjumise, mis tõukaks vett basseinist eemale. Lööklained peegeldaksid basseini piire ja põhja, surudes pinnavee üles.

Animest võib näha, et kõigil plahvatustel on liikumine külgsuunas, kuid TEISEL kuvatud plahvatusel on väga eriline tunnus. külgsuunas liikumine, vihjates sellele, et löök surub vett natuke ka külgedele, kuna elektriliselt laetud vesi liigub mündist eemale, kui münt läbib basseini.

Laengu hajumise küsimus pole probleem. Ta saab sihtida välku, nii et võime eeldada, et tema elektromagnetiline võimsus võib muuta ka mündi ümbritseva õhu purunemispinge (kas suurendades mündi ümber olevat rõhku või tehes vaakumi).

Peame vaatama mündi mahtuvust

Veerandi raadius on 13mm

Miljardi voldise potentsiaaliga on mündi laeng

Nüüd saame arvutada elektrilise jõu laetud mündi ja laetud vee vahel ning lühiduse huvides võime eeldada:

pool laengust on üle läinud vette.
basseini seinad ja põhi on täiesti isoleeriv ja hävimatu.
münt on tabanud põhja, kui pool tasust on üle kantud.
Vesi on mündist 1 mm kaugusel

Selles olukorras arvutatakse mündi ja vee jõud kuloni seadusega:

Oleme jõudmas Megajoule'i siin.

Arvestades basseini vee massi 10%, annab see jõud veele hetkelise kiirenduse:

Vee 100 meetri tõstmiseks peame vee kiiruseks 44,3m / s

Nii et mündi ja vee interaktsiooniaeg enne järelejäänud energiat hajub:

Krazer ütles:
energia, mis kulus vee soojendamiseks, tekitades valju plahvatuse, igasuguse dramaatilise tuule efekti

Ja see ongi

mis moodustab

Isegi kui peaksite arvestama laengu hajumist, vee vahelist vähenevat tõukejõudu ja muid siinkohal olevaid väikeseid oletusi, on kõigeks piisavalt energiat.

Kõikjal on palju energiat, mida saab kasutada mis tahes viisil.

Kuid ma arvan, et see seletab selgelt, kust tuleb energia vee tõstmiseks.

Samuti, kui võtate hilisemate episoodide sündmusi, kui ta kasutab muid asju kui münt

Hiiglaslik robotküünis ja hiljem terve hiiglaslik robot

näete, et salvestatud energia hulk on suurem ja seda ka hävitav jõud. Mõistlik, sest nende esemete mahtuvus on suurem kui mündil.

Suur tänu Wolfram Alpha arvutuste ja piltide eest.

Veel teooriaid:

Elekter võib münti kiirendada ka pärast seda, kui see "koonust" lahkus.

Kui ta mündi laadib, võib ta pärast mündi "koonust" lahkumist tekitada endale veel ühe sama märgi laengu. Nii et isegi kui münt lahkub kiirusega 1030m / s, võiks ta seda kiirendada ka pärast selle vallandamist. Kuid see pole isegi vajalik, sest ...

Mündi ketrus ja üks hävitavamaid jõude: harmoonilised.

Nagu näeme sellelt vikipeediagraafikult, suureneb maksimaalse resonantsi (1: 1) saavutamisel energiaülekanne dramaatiliselt. Tuuleharmoonikutest piisab silla hävitamiseks, liigutades seda nagu viiulikeelt. Kui ta suudab münti keerutada nii, et selle sagedus sobib ideaalselt basseini harmoonilise sagedusega, võib üle kanda tohutut energiat.

Märkasin just, et vee võtmine 100 meetri kiiruseks 44,3 m / s võtab 9 sekundit. Kuna plahvatus võtab vaid paar kaadrit, võime eeldada, et kokkupuute aeg on veidi PIKEM kui 5 ms ja ülespoole jääv vesi pärast 100m tabamist lihtsalt hõreneb / aurustub
Noh, bassein on ainult üks näide, me näeme sageli, kuidas ta peatub ja õhkab autosid õhus, toodab piisavalt soojust kahe järjestikuse metallvarda sulatamiseks ja jätab sügava kriimu maale, mille peal ta läbis, isegi ilma otsese kokkupuuteta. Tundub, nagu oleks mündi suure kiiruse kõrval veel üks energia.
Rääkimata sellest, et Railgun-sarjas näitas ta, et suudab liikuda sarnaste kiirustega ka muid esemeid kui münt (nimelt hiiglaslik robotkäsi ja terve satelliit).

Ehkki subjektiivne, oli mulle algusest peale tugev mulje, et mürskomponent on tema võimete suhtes kaudne (ja võib-olla piiripealne ebaoluline).

Ta suudab toota palju energiat
Energia läheb sinna, kuhu mürsk läheb
Siiski ei ole kindlaks tehtud, et mürsk kannab energia

Mürsk võib olla lihtsalt majakas või fookusetüübi komponent, võib-olla puhtalt psühholoogiline (kusjuures tehnika on vastupidine kontrollimatu elektrienergia purske juhuslikule väljalaskmisele).

Mäletan, et ta tulistas hilisemates osades suurt mürsku, kuid ülaltoodud spekulatsioonid võivad siiski kehtida.

+1, see on suurepärane seletus IMO. Võib juhtuda, et on olnud stseeni, kus inimesed leiavad tema mündi, kuid ma mäletan, et mitmel tema relva laskmisel oli mündist saanud valgusvihk, eeldan, et see sulatatakse selle käigus (kui sellest üldse midagi järele jääb).
1 Selle kontrollimiseks oleks võimalus teada saada, kas ta kasutab mürskuna kunagi midagi muud kui metalli. Kui tema Railgun on teaduslikus mõttes tegelikult Railgun, peaks see toimima millegi suhtes, mida saab elektromagnetismiga kiirendada, seega mingisugust metalli. Kui ta saab kasutada mittemetallseid esemeid, pole see tegelikult relv ja see selgitus oleks väga veenev.

Ma väidan, et see on animefüüsika juhtum, lükates ümber teie pakutud alternatiivsed võimalused.

Teil on õigus - sellise energiahulga kandmine nagu inertsimoment on võimatu. Isegi Misaka suurriigid on relativistlikest kiirustest eemal maailm.
Energiat ei saa münti laenguna salvestada, kuna see hajuks nagu "välk".
Energia ei saanud tulla massienergiast. Lisaks saadud surmavale kiirgusele tähendaks massienergia vabastamine antiainet kasutamata tuumaenergia vabastamist. Tuumaenergiat saab vabastada ainult äärmise rõhu all (tuumareaktsioonid pommides algavad Uraani kokkusurumisel väiksema pommi plahvatusega). Kui keegi suudaks leida näite, kuidas Misaka pärast mündi laskmist mündi leidis, lükkab see massienergia argumendi selgelt ümber.

Lõpuks tõestasid müüdipurustajad selles videos, et kolmekordse helikiirusega (umbes kuulikiirusega) liikuv münt mõlgutab lihtsalt betooni.

Samuti väärib märkimist, et (niivõrd kui ma mäletan) misaka tüüpi psühholoogilised jõud tuginevad lõdvalt Schrinderi kassi mõttekatse pidevalt populaarsele, fantastilisele ja topelt-väärale tõlgendusele: see taju mõjutab reaalsus ja seega peaks taju õigel viisil muutmine muutma tegelikkust. (Või midagi sellist. Tekkis tehno-babble, kuid see näis olevat selle põhiline.)

Seega oleks tema relva ebaproportsionaalsete mõjude alternatiivne, kuid vähem huvitav seletus midagi sellist: Misaka enda ettekujutus sellest, kui võimas relv peaks olema, on vale, mille tulemuseks on liialdatud mõju.

Te kõik unustate põhitõde, et 1030 m / s mõõtmine tehti vette lastes. Lohistamise mõju vette lastud mündile on palju suurem kui õhu kaudu tulistamise mõju. Õhk on peaaegu tuhat korda vähem tihe kui vesi. Kui teostame lohistamise võrrandi, jõuame 18 466 Newtoni mündile jõu suurusega. [18466 = .5 * 1000kg / m ^ 3 * (1030m / s) ^ 2 * .82 * 0.000042455m ^ 2]

.82 on pika silindri pidurdustegur nagu arkaadmünt, 1000kg / m ^ 3 on vee tihedus ja .000042455m ^ 2 on vallandatud mündi ristlõikepindala.

kui me teostame võrrandi tagurpidi, et teada saada mündi kiirus õhus, jääb meile kiiruseks 29 428 m / s.

Kõlab pagana palju rohkem nagu korralik rööpapüstol, kas pole?

"Teatud maagilises registris" on 50 paaritu valguse romaani, 13 köidet mangat, 2 hooaega anime, film ja paar videomängu.

Filmis "Teatud teaduslik relv" on 2 kerget romaani, 11 köidet mangat, 2 hooaega anime, OVA ja oma videomäng.

Üheski neist allikatest (mida ma niikuinii mäletan) pole Misaka raudteepildu trikki viidatud muule kui arkaadimärgile (mitte mündile, mistõttu on alustuseks isegi raudne), mis liigub kolmekordse helikiirusega.

Ja relvade rünnakul on veel üks imelik omadus - maagiavastase rusikaga poiss Touma saab selle kätte. (Nagu näha Railgun manga 7. peatüki 1. köitest.)

Kuna Touma suudab selle hajutada, tähendab see, et mündis on veel midagi üleloomulikku, isegi kui see sulab. See üleloomulik omadus on see, miks sellel on tõukejõud, mis ületab oluliselt hoogu.

Mul ei ole tõendeid oma järgmise punkti kohta, kuid usun, et Misaka magnetväli lihtsalt jätkab mündi tublit surumist pärast seda, kui see tema käest lahkub. See seletaks mõlemad veidrused kenasti ära.

Ärgem unustagem episoodis, kus ta tegi robotkäe, mida ta tegi, sest inimene istus väljaspool oma müntide ulatust. Kiire otsas ei olnud lihtsalt münti. Ta selgitas, kui ta blokeeris, püüdis kinni ja tulistas kätt, et on põhjust, miks ta tavaliselt münte kasutab.

Ma kahtlustan, et tema hävitavale potentsiaalile aitavad kaasa mitmed tegurid, sealhulgas tema määratud halb staatus, pidev kiirendus, inerts, pöörlemine, hüperhelikiirusega laine ja aine võimalik muundumine plasmaks.

Pidage meeles, et ta juhtis tõenäoliselt ka energiat relvade tagasilöögi ja muude hävitavate aspektide vastu. See varjestus on piisav suunatud mitme tuumaplahvatuse peatamiseks, mis suudavad betooni ja terase kaudu kiiresti sulada, hoolimata sellest, et Misaka oli sel ajal ammendatud. Olen kindel, et see võib olla piisav energia, mis põhjustab sekundaarse kiirenduse.

See on animefüüsika juhtum, nagu teised plakatid on vihjanud teie keskmisele animefüüsikale, kuid mitte, manga ja sõsaride indeksi teatud osades öeldakse, et esperi jõud töötavad reaalsuse kõverdusvälja manipuleerimisega, et see sobiks nende volituste stiil. seetõttu töötab misaka relv, kuna selle taga on piisavalt reaalsust deformeerivat energiat ja matemaatikat