時速81公里的接住!?琪琪單手撐起的「愛的物理學」(魔女宅急便)
逐家好,我是一日一實驗、逐工咧揣趣味的科學教練桑子研。
大家猶記得《魔女宅急便》上尾仔彼段予人緊張到欲喘袂過氣的經典畫面無?就是蜻蜓對失控的飛行船跌落下來,琪琪騎著掃帚在空中千鈞一髮共伊接牢的彼一幕。逐家看劇的時陣可能咧替伊加油,但我這款科學控,心內煞是咧煩惱另外一件事:「……琪琪的。手骨,毋知敢會按呢斷去!?」
這場感人的空中大救援,背後其實藏著真恐怖的物理現象。欲用一隻手接牢一個時速超過80公里的「頂懸跌落來的人」,彼種力量是大到你無法度想像。這擺我特別提碼表來數動畫的格數,用高中物理的「動量佮衝量」法則,來共這場救援實況模擬一下。到底「愛的能量敢有法度超越物理限制?」予咱鬥陣看落去!
琪琪接牢蜻蜓的運命瞬間!咱共放大來看……。

算看覓:蜻蜓跌落來的速度到底有偌緊?
首先,咱先來研究蜻蜓跌落來的速度。觀察動畫,對蜻蜓放開索仔到予人接牢,畫面經過大約3.5秒。不過,這是動畫的藝術表現,中間有穿插觀眾驚惶的特寫,閣有慢動作鏡頭。
扣掉這寡誇張的演出(約1.20秒),實際物理上的跌落時間大約是2.30秒。按呢咱就通來計算速度矣。重力加速度若是 g=9.8m/s^2,公式就是 v = gt。
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換算做時速的話,大約是81km/h!這就親像職業棒球投手投出來的變化球彼種速度,蜻蜓就按呢直接挵向琪琪的手骨。
琪琪手骨受到的衝擊力竟然有「3,900牛頓」!?
重頭戲來矣,咱欲講「動量佮衝量」。琪琪接牢時速81公里的蜻蜓,瞬時予伊的速度變做0(靜止狀態)。量一下接牢到停落來的時間,竟然只有短短的0.33秒!假使蜻蜓體重50公斤,咱來算琪琪手骨承受的平均力量。
1.計算動量的變化:動量變化 = 質量 × 速度變化,所以:
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2.求出力(利用衝量公式):

閣有喔,停落來後,琪琪猶愛支撐蜻蜓的體重。重力 W = 50 × 9.8 = 490 N。加起來,接牢的彼一陣,琪琪的手骨大約承受了3,905N的力量。換做逐家聽有的小心重,竟然大約有398公斤!
這代表琪琪的單隻手骨,突然間吊著大約8個蜻蜓彼種重量!

若是一般凡人,肩頭毋是除臼就是肌肉斷去。魔女的身體能力,實在是驚死人!
其實,攑「長柄筅鑐」的另外一隻手才恐怖
閣較予人意外的是琪琪的另外一隻手。伊一手愛搝著蜻蜓,另外一隻手愛捏牢長柄筅鑐(tng-pinn tshián-lue)來維持浮力。
捏筅鑐的彼隻手,除了要負擔琪琪家己的重量,閣愛承受搝蜻蜓的「反作用力」。愛頂著這款絕望級的重量閣愛繼續咧飛……這已經毋是筋肉的力量,是「絕對愛救到人!」的強大意志力(魔力),將物理定律的極限撨開矣。彼幕會予咱感動,可能就是因為琪琪用愛佮根性,突破了這款「無可能的物理試煉」。
物理,予咱看見故事入面的「偉大」
平時輕鬆看的動畫,若用碼表佮公式算算咧,就會發現角色們的超人表現佮彼種覺悟有偌重。娛樂作品入面,其實四界攏有科學的種子。若用「假使這是真實世界」的眼光來看,電影會變得閣較趣味喔。
進前《魔女宅急便》佇電視重播,我想應該真多人有看。我很愛吉卜力的作品,嘛去過三鷹美術館幾回。《魔女宅急便》這部片真神奇,無仝年歲看,攏會有無仝的體悟。
我這陣就是咧算琪琪救人的力量。
彼工我看重播的時,看到戲入面的街道景緻,就想到瑞典的哥特蘭島(Gotland)的維斯比(Visby)。我以前去過彼位,彼搭就是這部動畫的場景參考地之一。這是我翕的照片:

彼是一個以前靠貿易發展、有古城牆圍起來的小鎮。這張是在教會邊的小山丘翕的,整排厝的感覺佮彼種拱橋構造真媠。行佇街路上,真心覺得家己行入去電影的世界。

當地猶有展示拱橋結構有偌勇的物品。我有整理佇遮,逐家有興趣通參考:
哥特蘭島雖然坐飛機愛換車,有一點仔麻煩,但若是吉卜力控,絕對值得去一趟!
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