分享本文至 E-mail 信箱

學術引用格式

MLA (點一下全選)

APA (點一下全選)

EndNote(.enw)

小蓮的盪鞦韆比雲霄飛車還恐怖!—《空想科學讀本 3》

Heidi,_a_Girl_of_the_Alps

還記得小蓮玩的盪鞦韆嗎?在卡通《小天使》的片頭中,小蓮一面隨著主題曲的歌聲,一面盪著長~長的鞦韆。小鳥飛舞歌唱,藍天白雲朵朵,背景是美麗的瑞士阿爾卑斯山……,多麼溫暖和諧的光景啊。只不過,有件小事始終令我很在意。

那架鞦韆的繩子,也未免長得太過頭了吧?

衝啊~~~~~

衝啊~~~~~~

衝啊~~~~~~圖/截自 youtube

時速七十九公里衝衝衝

可惜的是,電視的畫面裡並沒有照出整架鞦韆的樣子。不過倒是給了我們一個關於鞦韆長度的提示,那就是鞦韆往返的時間,也就是擺動的週期。在無視擺線或繩子本身重量的情形下,單擺的擺動週期,取決於從支點到擺錘重心之間的長度,而與擺錘的重量或擺動的振幅都無關。在公園中常常可以看到長約 2 公尺左右的鞦韆,其擺動週期約為 2.8 秒。

根據租來的錄影帶畫面,來測定小蓮盪鞦韆的擺動週期。小蓮的鞦韆從盪到最前方空中停止的那一瞬間開始,直到盪到後面停止的那一瞬間為止,大約要花 6 秒,也就是說整個擺動週期約為 12 秒。為了預防萬一,我還把繩子的重量也一併考慮計算進去……。咦?擺長為 37 公尺?這也太長了吧?快跟身高 40 公尺的超人力霸王有得拚了啊!

YLF28 P16

這麼長的鞦韆,當然盪起來的高低落差也大得不得了,而且盪到最低點時的速度也應該會很快。把錄影帶的畫面靜止下來,用量角器量一下擺動的角度,可以發現她盪到最高點時繩子呈 70 度傾斜。這小丫頭很明顯地盪鞦韆盪得太過頭了!因為高低落差達到 25 公尺啊!這相當於從八層樓高的地方盪下來到地面上,而且在最貼近地面時,最高速度達到時速 79 公里【圖1】!

 

阿爾卑斯少女盪的巨大鞦韆之運動。

 

這太可怕了吧,就連東京迪士尼樂園的雲霄飛車「太空山」,最高時速也只有 50 公里。盪鞦韆還沒有安全帶可綁,只能靠屁股下面那條狹窄的木板和兩手抓住繩子而已。而且還是來回往返,特別是朝後方盪過去的時候,恐怕會嚇到心跳停止。

鞦韆要掛在哪兒?

仔細看卡通裡的畫面,在小蓮腳下遙遠的下方,還可以看到教會的鐘塔。看來小蓮是在非常高的空中玩盪鞦韆的。從目測來看,大約是在 100 公尺左右的高度吧。

在日語版主題曲的歌詞中有這麼一句:「口哨聲為何連遠方都聽得到?」聽起來這是個非常簡單的問題,那是因為妳在那麼高的地方吹口哨啊!聲音會朝向全方位呈圓頂狀傳播開來。就如同雲雀或鳶的叫聲一般清晰可聞,因為在毫無障礙物的高空中,聲音極容易傳達到地面上之故。

話說回來,在 100 公尺的高度上進行時速 79 公里的單擺運動,這也太危險了吧,正常人根本不可能受得了。可是小蓮卻能一面天真爛漫地笑著一面做出這種事,此等精神力真是非比尋常啊。

但是,還有一件事更令人在意。這架大鞦韆是掛在哪裡的啊?還有,小蓮又是如何坐上這架超級大鞦韆的啊?

日語版主題曲中,一開始就有這麼一段歌詞:「告訴我吧,牧場上的樅樹啊……」由此看來,小蓮的生活圈內似乎是有棵著名的大樹。能想得到的裝設鞦韆的地點也只有這兒了。世界上最高的樹是美國加州的紅杉,樹頂高約 110 公尺。不過只有如此高度,還不足以拿來掛小蓮的超級大鞦韆。

既然鞦韆的橫板位在 100 公尺的高空,上面還有長達 37 公尺的繩子,所以這棵牧場上的大樅樹還得要在 137 公尺的高處有長一根夠粗狀的橫枝,才能把鞦韆掛上去。真要有這種樹,就算早已枯死了,也可以輕鬆拿到「世界第一神木」的名號啦!而且保證被列入世界遺產!

不過,要坐上這鞦韆,可就麻煩了。「今天天氣真好,去玩盪鞦韆吧!」每當小蓮天真無邪地做出以上決定,接下來她就要先爬上這棵世界遺產級超巨型神木,完成了垂直攀登 137 公尺的壯舉之後,接下來再爬到橫枝上,然後沿著繩索溜下去到 37 公尺下方的橫板上坐好,接著全身開始躍動,慢慢地讓鞦韆盪起來,越盪越高,越盪越快,終於達到超過雲霄飛車的超高速……!

阿爾卑斯的少女,每天都是過著像逆天強者一般的日子啊【圖2】。

少女要玩盪鞦韆,先得爬上 137 公尺高的樹木才行。

接下來還更刺激?

那,玩夠了之後呢?該怎麼做?

普通想來,應該只能依循原來的路線倒著回去才能下鞦韆。也就是先要抓住繩子垂直攀登 37 公尺,爬到樹上之後,再從 137 公尺高的樹幹上溜下來。這可也相當不容易,萬一盪鞦韆盪得太過頭導致體力消耗殆盡,一個不留神就有可能從上面摔下來。這種玩具還真是有夠危險的。

不過在電視畫面裡的小蓮可沒那種鬼空閒慢慢窮耗,她是直接從鞦韆上面向前一跳!然後就這樣直接乘坐在雲朵上飛翔,還朝著地面上的小豆子揮手……。

2

嘿呀!(跳)

嘿呀(跳)!圖/截自 youtube

唔,這種情形又該怎麼解釋呢?

從科學的角度來考量,騰雲駕霧也並非不可能做到,只要在雲層內部持續地發生上升氣流,而其風速又和人體下墜的速度相同就行了。舉例來說,高空跳傘時下墜的速度是時速 200 公里,所以只要下方有相同速度的風吹上來,小蓮就可以停留在空中了。

但是,時速 200 公里的風就是秒速 56 公尺的風速啊。要產生這種上升氣流,除非是龍捲風。這種狀況下,地上的小豆子和小山羊等等也都該被一起捲上天了才對啊?更何況阿爾卑斯山區竟然會颳起龍捲風,這根本就是破紀錄的氣象異變了啊!

雖然有人會覺得這只是動畫的演出手法罷了,不過既然都走到這一步了,就乾脆用現實的角度思考到底吧。小蓮最後還是得從雲端上下來落地的,那她能飛多遠呢?飛得最遠的時機,就是在 33 度的時候飛出去,此時她的最大到達距離為 1050 公尺,而且著地瞬間的速度是時速 180 公里!

原來如此啊,跟這個驚險刺激的程度相比,那時速 79 公里的盪鞦韆對她來說根本是小菜一碟嘛,難怪難怪……。

垂直升降合計為 137 公尺,接著再進行時速 79 公里的單擺運動,然後再用時速 180 公里的速度跳下來著地!話說小蓮當時只有八歲,這小丫頭是如何鍛鍊出如此強健的體魄的啊?告訴我吧,(宮崎)老爺爺!

  • 阿爾卑斯山少女片頭曲。從片頭曲中,可以清楚看見以上所探討的種種天(刺)真(激)畫面。影/youtube


《空想科學讀本 3 》書封

 

本文摘自《 空想科學讀本 3 》遠流出版

關於作者

遠流出版

遠流出版公司成立於1975年,致力於台灣本土文化的紮根與出版的工作,向以專業的編輯團隊及嚴謹的製作態度著稱,曾獲日本出版之《台灣百科》評為「台灣最具影響力的民營出版社」。遠流以「建立沒有圍牆的學校」、滿足廣大讀者「一生的讀書計畫」自期,積極引進西方新知,開發作家資源,提供全方位、多元化的閱讀生活,矢志將遠流經營成一個「理想與勇氣的實踐之地」。