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《航海王—魚人島之千陽號的壓力》——2018數感盃 / 高中組專題報導類佳作

數感盃青少年寫作競賽」提供國中、高中職學生在培養數學素養後,一個絕佳的發揮舞台。本競賽鼓勵學生跨領域學習,運用數學知識,培養及展現邏輯思考與文字撰寫的能力,盼提升臺灣青少年科普寫作的風氣以及對數學的興趣。

本文為 2018數感盃青少年寫作競賽 / 高中組專題報導類佳作 之作品,為盡量完整呈現學生之作品樣貌,本文除首圖及標點符號、錯字之外並未進行其他大幅度編修。

source:Wikimedia

  • 作者:耿元廷/永春高中

「航海王」是一部大家耳熟能詳的日本動漫,通常想要了解一部動漫的精隨,就要先了解它的故事設定是甚麼,地點、主角所存在的世界、時間以及主角和他的同伴們最終的目的是甚麼,了解了以上要點之後,讀者才會有身入其境的感覺,也才能體會作者真正想表達的意涵。

那就話不多說,先來介紹這部動漫吧。這部動漫到目前已經出了八百二十多集了(編按:此處指動畫集數),想要成為海賊王的魯夫踏上了航海之旅,為了就是尋找海賊們口中以及共同夢想的大秘寶「ONE PIECE」,這一趟旅程必定將會經過許多地方並經歷許多刺激的冒險。

在第517集到第578集中,魯夫一夥人將會到達「魚人島」展開新的冒險,顧名思義,魚人島是在大海中,跟大家想像的海龍宮是一樣的。在此,諸位看倌不免會有個疑問:「船要如何開到海中呢?」

先說明,魯夫他們的船不是潛水艇,因此需要鍍上一層「肥皂泡」才能潛到水底。想要通往位於海平面10000公尺以下的「魚人島」都必須在夏波帝諸島做準備,也就是請鍍膜的師傅幫忙在船的外部鍍上一層肥皂泡,肥皂泡會把整艘船包起來,類似防護罩的功能。

於是又就有一個疑問了——海水到底有多深?

有可能到 10000 公尺那麼深嗎?其實答案是有的,世界最深的海溝「馬里亞納海溝」深達10994(±40)公尺,所以在地點方面上是符合邏輯的。

接下來就是我最大的疑惑了:「肥皂泡所承受的壓力!」

我們都學過,一大氣壓力在每平方公分上所造成重量為 1033.6 公克重,大約是 1.034 公斤重,而在海中,每下降 10 公尺就會增加一大氣壓力。依此類推,當魯夫一夥人成功抵達魚人島時,他們所承受的壓力為 1001 個大氣壓力,也就是 1035.034 公斤重!而且這只是在一平方公分上!

至於魯夫他們的船「千陽號」到底有多大呢?讓我們來計算一下吧,首先,他們的船有三層樓加上一個地下室,草帽海賊團目前共有九個成員,七男二女。一樓有男生房、水族館、能量供應室;二樓有女生房間、保健室;三樓有圖書館、測量室、甲板、健身房、果園、花園,地下室是武器房,總共有六個倉庫。若是要計算千陽號的表面積,我們將它想成長方形的,底面積由六個倉庫來計算,一個倉庫大約三坪(裡面放的是小型的船),所以底面積大約18坪,由於船的構造是底部較窄、上部較寬,因此我們將底面積設為 20 坪(請將20坪想成 5×4 坪),一坪是 180公分×180公分,所以換算後為 180×180=648000 平方公分。至於側面有四層樓高,每一層樓算成250公分高,所以面積大約為 250×4×(180×5)=1000000 平方公分。接下來剩下船頭了,船頭的部分面積約為 250×4×(180×4)=720000 平方公分,因此總面積約為 (648000+1000000+720000)×2=4736000 平方公分。

整艘船到達魚人島時竟然可以承受 4736000×1035.034=4901921027 公斤重的力!

這個數字太驚人以致於無法表達它的威力,我們將這個數字換成實際物體,一隻成年大象最重可達 5000 公斤,所以千陽號外的肥皂膜當時就等於 4901921024÷5000=980384,約等於九十八萬零三百八十四隻大象站在上面。

若是數字還是太大,導致大腦無法想像的話,我們將實際物體換成世界體積最大、體重最重的哺乳類動物「藍鯨」,身長可達 33 公尺、體重可重達 200 公噸(200000公斤),所以換算後,4901921024÷200000=24509.60512,大約兩萬四千五百一十隻成年藍鯨,從動畫上來看,肥皂膜的厚度不超過 0.5公分……。談到這,我們不禁會想知道,人類史上到達海底最深是多少公尺?或者是說人造機器,包括有載人、無人機器?

答案出乎意料之外!在西元 1995 年,日本的「海溝號」在馬里亞納海溝進行了水深達 10970 公尺的潛航,創下了無人潛水器的最深下潛記錄。若是千陽號也是使用海溝號的金屬所製作而成的,想必這個地球已經沒有任何武器可以破壞它了吧!

相信在未來的科技會不斷的進步,但終究無法抵抗來自大自然的壓力。潛水艇目前最多只能下潛400到1000公尺,這個數字會因為製作潛水艇的材料以及海的鹽度所影響。人們若是想要親自看到10000公尺下的大海長甚麼樣子,不妨可以透過想像力來實現,想像力就是我們的超能力,或者你也可以像我一樣坐在電視前看著動漫,讓別人的想像力帶著你遨遊世界吧!

 

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