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《世界上最危險的男人》——2019數感盃 / 高中職組專題報導類銅獎

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 2019數感盃青少年寫作競賽 / 高中職組專題報導類銅獎 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。

  • 作者:黎慕潁、唐睿穎/臺北市立永春高中

在 Minecraft 的世界中,我們的男主角— Steve,總是背著一堆東西到處跑,不管上山、下海都難不倒他。在 Steve 探險的過程中,只要看到喜歡的東西,就往包包裡塞,但他還是能保持著一樣的速度,在遊戲世界裡快樂的跑跳,這樣怪異的行為引起了我們的注意,因此,我們決定來研究男主角 Steve 的力氣到底有多大。

為了知道他到底有多厲害,我們首先來了解一下 Minecraft 世界的幾個規則:

  1. 在遊戲中一「格」等於一「公尺」
  2. Steve 最高可跳躍 1.252 (m)(格) 高
  3. 每位玩家的背包共有 4 × 9 個位置可以放東西
  4. 每格物品欄可堆疊 64 個方塊或 16 個非方塊性物品
  5. 每位玩家可裝備頭、胸、腿、腳四個裝備

在舊版本遊戲中,最重的物質為「黃金」,而在遊戲中可將 9 個金錠合成為「金磚」,遊戲中的每個方 塊皆 為 1 m³ ,由於黃金的密度 19.329 g⁄cm³ ,所以遊戲中的金磚為 1932.90 (kg),而遊戲中的方塊可堆疊 64 個在背包中的 36 格。

也就是我們的男主角 Steve 可以負重:

這很明顯已經超越地球上的所有生物,但別忘了裝備欄還可以穿著 4 樣裝備,每個裝都可以使用金錠合成,而我們可以從金磚的重量推算出金錠約為:

以下為四個裝備的合成表:

上剛剛得到在背包中的重量的話,Steve 共可以負重:

 

在遊戲中的蘋果可利用 8 個金磚和 1 個蘋果做成金蘋果(特殊道具),而每個金蘋果也可堆疊 64 個,因此,假設每個金蘋果皆為金磚製作,每個普通蘋果約重 0.30 kg ,則 Steve實際可以負重:

有「世界最強壯男人」之稱的英國大力士 Eddie Hall 舉起了 500 kg ,區區遊戲男主角卻能輕易地舉起35633058.480(kg),也就是約需要 71266 個世界紀錄才能跟一個 Steve 抗衡,這真的是太扯啦!

從以上結果我們可以知道 Steve 是一個異常恐怖的超級大力士,但是別忘了,我們的 Steve可以垂直起跳 125.2 (m),接下來我們來討論已經背了 35,633,058.480(kg)的他,究竟用了多大的力氣才能向上跳起 1.252 (m)吧!

讓我們先來了解一下成年男性的跳躍力吧!

普通成年男性的垂直跳躍力約為 0.65 (m) ,而職業籃球選手的跳躍力約為 0.90 (m),Michael Jeffrey Jordan 則跳了 1.00 (m),而 Steve 卻足足跳了 1.252 (m),從這兩個數據就可以知道 Steve 的力量已經無「人」能超越了。

在官方數據中,Steve 的身高為 1.80 (m),假設 Steve 是一個健康的成年男性,BMI 值在正常範圍內 (18.0~24.0) ,我們可以利用 BMI 的計算公式,得出 Steve 的體重約為:

若在遊戲中的重力加速度與現實相同,經過計算, Steve 的初速度需要為 4.953 m⁄s 才能使他垂直跳起 1.252 (m)。

假設 Steve 從施力到離開地面有 0.01(s),則甚麼都沒有背的 Steve,垂直起跳力約為:

從前面的經驗來說,這樣「普通」的數據已經不能滿足我們了,我們想要知道 Steve 的神力極限到底在哪裡,所以我們把 Steve 的最大負重一起加入計算:

但這只是我們假設遊戲中的重力加速度和現實一樣的狀態而已!

經過我們的計算,遊戲中的重力加速度大約為 16 m⁄ s² ,則他的初速須為 6.330 m⁄s 才能在遊戲中垂直起跳 1.252 (m)。

我們利用這些數據可以得知,若使用遊戲中的重力加速度為基礎,甚麼都沒有背的 Steve垂直起跳力約為:

而背起背包的他則需要:

綜上所述,利用物理公式 U = mgh 來計算,我們的男主角 Steve 如果背著全身的金蘋果,穿上全套的黃金裝備原地跳一下,總共需要約:

713801427.471(J)相當於 170.602 (kg)的 TNT,可以同時炸掉最少 170 台汽車,這是多麼恐怖的威力啊!

在遊戲中,Steve 會像現實世界一樣受到墜落傷害,這樣的傷害會隨著高度而提升,而 Steve最高可以從 23(m)的地方往下墜落不會死掉,也就是 Steve 的雙腳最大其實可以承受:

照這樣的數據來看,Steve 的雙腳不只可以炸毀 170 台汽車,更可以使出等同於3134.073(kg) TNT 的力量。

我們利用廣島核爆的數據計算出,1(kg) TNT 的爆炸範圍為 41.407(m²),而一個臺北市的面積為 271800,000.00(m²),所以從 23(m)高跳下來的 Steve 可以炸毀約:

相當於129772.601(m²) ÷ 271800,000.00(m²) =1/2000 個臺北市。

竟然只有 1/2000個臺北市?!太令我失望了!!

為了找出 Steve 的神力極限,我們先從最新版本的遊戲去尋找Steve 的負重極限:

在最新版本中,有一種箱子叫做「界伏盒」,他是一種內容量 27 格、可以裝滿東西之後再放進背包的箱子,也就是說我們只要將 36 個界伏盒都裝滿金蘋果,我們理應可以做出目前版本的最大負重量。

由於我們討論的物質「黃金」的質量實在太大了,因此我們幾乎可以忽略界伏盒的重量。我們讓 Steve 背上 27 個裝滿金蘋果的界伏盒,再穿上全套的黃金裝備可以得到:

我們將 Steve 全身的重量帶進 U = mgh 中,再從 23(m)高跳下來,可以得到:

這樣的力量共可以摧毀:

 

不!不可能!

我們不需要這種結果!

於是我們繼續往更多可能尋找答案,我們發現在遊戲中,Steve 可以在任意高度落下後抓住梯子並瞬間停止,且不受到任何傷害。於是我們找到了在遊戲中可利用作弊指令將自己飛到 30000000(m),並抓住海拔為 0(m)的一格梯子,則可以算出在抓住梯子時所需要的力量為:

我們將這個數據換算成 TNT 的爆破力,可以得到相當於約110,358,543.813(t)的 TNT,而這麼多的 TNT 可以炸毀:

而一顆炸毀廣島的原子彈—「Little Boy」的威力為 15000 噸 TNT,也就是說 Steve 可以使出:

7357.236 顆的「Little Boy」!!

綜合上面的數據我們可以知道,身高 1.80(m)、體重 77.76(kg)的 Steve 可以毀掉7357.236 個廣島,或是 16,812.421 個台北市,說是武器都不夠形容他的神力,經過我們的研究之後,我們只希望:

他永遠不會成真。

 

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