0

0
0

文字

分享

0
0
0

立體機動裝置是有多給力?——進擊的物理學

活躍星系核_96
・2013/07/20 ・2339字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 619 ・十年級

credit: CC by Danny Choo@flickr
credit: CC by Danny Choo@flickr

文 / 岳佐橋(台大機械工程學系)
編 / PanSci
(原文發表於巴哈姆特哈啦區

立體機動裝置到底給了兵團增加了多少戰鬥力?在氣體耗盡之後會讓單兵如此慌張。

計算後發現,決定機動速度的關鍵在於擺盪的長度,噴射氣體只增加了些微速度。

而且噴射氣體的輸出最多100牛頓,否則會超過一般人體能承受的g值(重力加速度),讓戰鬥更困難。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

以下是詳細推導流程,計算後的飛行時速度加速度理論值可能落在的範圍。由於不考慮空氣阻力,所以一切理論值都需下修才會接近實際值。

計算的理論基礎假設:

  1. 艾連腰力夠給力,不會輕易「腰」折,且將艾連視為質點以簡化計算。
  2. 繩索夠給力,不會輕易斷掉。
  3. 運動過程中皆假定繩索為緊繃狀態,不考慮繩索可能為非緊繃的情形。
  4. 不考慮所有空氣阻力。
  5. 運動為單純的鉛垂面圓周運動。

示意圖:


狀況一:單靠繩索擺盪,不使用氣體噴射裝置

已知艾連質量m,經助跑後斜向上起跳初速V0。經一小段拋物線的飛行後,當速度達 V0斜向下時,恰射出繩索(長度已知 R)並沿圓周路徑盪至最低點時,鉛直方向下降高度差為h。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

試算:最低點B處的速度V與體感加速度a

根據「力學能守恆」原理:

A處與B處力學能守恆:EA = EB      (A處力學能 = B處力學能)
KA + UA = KB + UB         (動能A+位能A = 動能B + 位能B


可得v的符號式

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

設當初艾連將繩索以近似水平的角度射出,因此幾何上可將h近似為繩長R(h≒R)

故得

可得近似的v符號式

又根據曲線運動路徑中,過彎時的向心加速度為以下:

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

(V:過彎速度;R:過彎路徑曲率半徑)

得 

可得a的符號式

以上由簡單的假設出發,再以理論推算得到我們所關切的最大速度 V 與體感的最大加速度 a 的符號式。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

接著來試帶入一些實際數字看看~

設艾連起跳時初速 V0 = 9 m/s,繩索長度 R = 30 m

22.3 m/s2 約為 2.2755 G

得 最大速度 V = 25.9 m/s 及 最大加速度 a = 22.3 m/s2 (約為2.28倍的重力加速度)

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

原則上艾連助跑後的初速V0以人體來說大約為 9 m/s,由導出的符號式可觀察出 V 和 a 都與 R 有著較大的關係,R 值可任意帶入2~49 m試試(牆壁最高就50 m了)

若 R = 3 m,V 得 12 m/s,a 得 46.6 m/s2 (約為 4.76 倍的重力加速度)
若 R = 45 m,V 得 31 m/s,a 得 21.4 m/s2 (約為 2.18 倍的重力加速度)

由以上得結論:

R 由小到大,V 的變化也是由小到大,範圍約在 10 ~ 35 m/s
R 由小到大,a 的變化則是由大到小,範圍約在 20 ~ 48 m/s2 (約為 2~4.9 倍的重力加速度)

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

又平時多數飛行於 3~4m 的建築物之間,繩長 R 約 12m 已足夠
故 R = 12 m,V 得 17.78 m/s,a 得 26.4 m/s2 (約為 2.69 倍的重力加速度)

因而推估飛行時絕大部分:

V 範圍為 15~25 m/s
a 範圍為 25~30 m/s2 (約為 2.5 ~ 3.1 倍的重力加速度)


狀況二:擺盪期間輔以氣體噴射裝置

說明:沿用上一題的假設,差異只在於圓周軌跡飛行期間,氣體噴射裝置提供穩定推進力F,並對艾連持續作功。

由A至B處過程中,推進力F作功量W如以下:

W = F.S = ∫F.dS = F.∫dS = F*πR/2 = F*(AB弧長)

再根據「功能原理」:

KA + VA + W = KB + VB(A 處動能 + A 處位能 + 推進力作功量 W = B 處動能 + B 處位能)

可得V的符號式

而曲線運動路徑中,過彎時的向心加速度為

又除了向心速度之外還有由推進力F所造成的切線加速度 = F/m

又依據曲線運動時,過彎的向心加速度

又除了之外,還有由推進力F所造成的切線加速度

可得向心加速度切線加速度的符號式
מבחר עצום של נערות ליווי בתל אביב
 

我們直接以較貼近實際情形的數字帶入,並試算推進力F~

艾連質量人設上為63kg,再假設起跳初速V0=9m/s,繩索長R=12m

於上述條件的情況下,再輔以氣體噴射裝置使得艾連承受著3.2倍的重力加速度在運動(大約是坐雲霄飛車承受的重力加速度)

押工程計算機直接求解後…

推進力F約為100N (牛頓)

和狀況一同樣繩索12公尺長(R=12 m),速度V約為19.39 m/s,只比沒有噴射氣體時的17.78 m/s,多了1.61 m/s而已。

 

文章難易度
活躍星系核_96
752 篇文章 ・ 121 位粉絲
活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

0

2
1

文字

分享

0
2
1
科學家眼中的科幻──2019泛知識節
泛知識節
・2019/06/16 ・2518字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 574 ・九年級

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

  • 活動記錄/簡克志

科幻電影裡的現象,常和我們日常生活所見有巨大差異,這也是科幻電影吸引人的很大一個主因。如果我們擁有高超的科技,這些情景是有可能真實發生的嗎?或它們已經違反物理定律,是無法實現的呢?

科幻電影提供大家想像的空間。圖/pxhere

2019泛知識節邀請到香港天文物理學家余海峯,余海峯是《物理雙月刊》副總編輯及《泛科學》專欄作者,他也和朋友合著了天文學科普書籍《星海璇璣》,是難得的香港科研與科普專家。在泛知識節的演講中,他透過物理的角度,探討電影劇情真實發生的可能性,與大家分享他對科幻的看法。

主題一:「瞬間轉移」——蟲洞、量子穿隧效應與量子糾纏效應

在演講中,第一個討論的科幻主題是「瞬間轉移」。余海峯認為可以將之分為三類。

第一類是哆啦A夢的任意門類型,就是對應科學概念中的蟲洞。雖然愛因斯坦的相對論不允許超光速移動,如果能把時空中的兩點直接接通,就可以瞬時穿越非常遠的距離。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

蟲洞是廣義相對論方程組的解,所以理論上宇宙中是可以存在蟲洞的。不過,物理學家還不知道在什麼情況下,蟲洞才會形成。而且,在瞬間轉移的時候,要如何保持打開的蟲洞,也是未知之數。

余海峯在說明多拉a夢任意門存在的可能性。圖/活動紀錄照片

第二類是《星艦迷航記》(Star Trek) 裡面的傳送裝置。科幻影集裡面,傳送裝置會把人分解成基本粒子,然後傳送到目的地再設法重組。余海峯認為傳送過程中對應科學概念中的「量子穿隧效應」,把分解出的基本粒子發射出去,可以穿越非常遙遠的距離。

但是近期一份投稿《Nature》期刊的科學研究顯示,量子穿隧效應的速率依然是光速,故無法達到瞬間轉移的效果。另外,余海峯提到,就算全宇宙的原子都變成電腦,也不足以記憶人體身上所有資訊,所以再重組為人是不太可能的。

第三類是運用量子糾纏效應的傳送裝置。這種科幻裝置不需要傳送基本粒子本身,只需要傳送粒子的資訊即可,把人分解之後存取資訊,告訴目的地如何重組,直接在目的地製造新的人。因為要瞬間轉移,就必須要超越光速,所以傳送資訊的方式對應「量子糾纏效應」,兩個量子態互相糾纏的粒子,他們會互相記得對方的狀態。無論距離多遠,只要確定某一方的狀態,即可瞬間對應地確立另一方的狀態。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

將這種對應關係予以精細編碼,就可以拿來傳送科幻裝置的人體資訊,然而不僅要告訴目的地如何重組,還需要告訴目的地人體有哪些基本粒子,目前在科技上仍難以實現。

期待能利用量子糾纏效應,將量子態互相糾纏的粒子關係精細編碼,用以傳送人體資訊,達成瞬間轉移。圖/pxhere

第二類和第三類這兩種瞬間移動的傳送裝置,還會引發一個哲學問題:因為原本的人已經被分解了,傳送過去的人還是原來的那個人嗎?可以在科幻作品發掘科學與哲學的反思,是科幻有趣的地方。

「巨大化」與「縮小化」的可能性

接下來談論的第二個科幻主題是「巨大化」。余海峯認為可以分成兩類,其一是把身體按比例放大,原子總數量不變,原子總體積增加,身體重量增加,無視物理定律。另一類是在變大的時候,原子大小不變,透過瞬間傳送很多原子,把空缺填滿,余海峯認為此類在未來較為可能實現。

然而,巨大化之後呢?余海峯重述之前發表在的文章〈《進擊的巨人》物理學(上):變身巨人的那一刻就註定了人類的勝利?〉的概念  :陸上生存的動物不可以太高太重,否則就算沒被自身體重壓碎內臟,肌肉也不夠力量移動身體。這是因為站立行走受的壓力是以長度平方遞增,但體重則是以長度立方遞增,所以越巨型的動物就越需要粗壯的腳部支撐身體,體型亦越笨重。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

如果像《進擊的巨人》那樣把人按比例放大,理論上是站不起來的,身體肌肉無法支撐身體的重量。所以目前全世界體型最大的動物-藍鯨,因為生活在有浮力的環境,才能稍稍解放重力帶來的限制。

藍鯨。浮力可以減緩重力對體重的限制。圖/flickr

第三個科幻主題的「縮小化」,例如科幻電影「蟻人」。余海峯認為一樣可以分為兩類,其一是等比例縮小構成物體的原子總體積,但是這改變了基本力的作用方式,違反物理定律。其二是保持原子原本的物理特性,透過拿走原子來達到縮小化的效果,但是生物身體一旦缺少資訊,例如大腦少了很多神經元,生物也難以維持縮小前的認知能力。

有可能有超光速飛行嗎?

第四個科幻主題是「光速或超光速飛行」,例如Star Trek裡面的Warp Drive(曲速引擎)。光速飛行本身就已經不可能,質量非零的物體不可能到達光速,因為要加速到光速需要的能量為無限大。如果要達到超光速,通常是以空間翹曲或空間折疊來達成,類似任意門的概念。

那麼,如果真的到達超光速,會發生什麼事?時間會倒流。但是,余海峯說他學生問了一個問題:到達超音速時,聲音會延遲,好像時間倒流,事實上並沒有。那麼,到達超光速時,時間會倒流會不會只是一種錯覺?目前並沒有答案。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

太空中的失重並不等於無重力

第五個科幻主題是「無重力狀態」,例如《2001太空漫遊》裡面的太空殖民地,很常看到太空沒有重力的描述。余海峯認為是極大的錯誤,因為重力場是沒有邊界的,太空依然有重力,地球才能環繞太陽旋轉。

「無重力狀態」這個詞不夠精準,太空人離開地球在太空飄浮,其實是自由落體的「失重」,只是因為太空船有推進速度,才不至於掉落地表,形成圍繞地球的圓周運動。

在地球上模擬失重狀態的中性浮力實驗室。圖/pxhere

科幻電影裡的戰爭武器

第六個科幻主題是「雷射劍和雷射槍」。但是根據波粒二象性,光具有波動特性,光劍是不可能格檔其他光劍的,劍與劍會互相穿越。雷射槍按理說是敵人見光即死,但是《星際大戰》角色卻可以用光劍格檔雷射槍攻擊,頗不合理。

第七個科幻主題是「太空戰爭」。太空戰爭其實不會像電影那樣呈現史詩級場面,因為太空是真空狀態,碎片會到處亂飛,只要有一方攻擊,大家都會被碎片砸死。最後,余海峯認為科幻帶來的科學與哲學上的思考,仍然相當有趣。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
泛知識節
24 篇文章 ・ 4 位粉絲
從「科學太重要了,所以不能只交給科學家」,到「科學家太重要了,所以不能只懂科學」,再到「知識太重要了,所以不能讓它關在牆裡」,「泛知識節」為泛科知識召集之年度大型活動,承繼 PanSci 泛科學年會的精神與架構,邀請「科學」「科技」「娛樂」「旅行」四個領域的專家與耕耘者,一同談說、分享、攻錯。 這是一個大型的舞台,我們在此治茶拂席,虛位以待,請你上座。

0

76
2

文字

分享

0
76
2
戀愛即戰爭!先喜歡的人就輸了嗎?|《輝夜姬想讓人告白》
雷雅淇 / y編_96
・2019/02/10 ・4916字 ・閱讀時間約 10 分鐘 ・SR值 509 ・六年級

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

「喜歡上某人,向其告白,結為連理……大家都會說這是非常美妙的事。

但這種想法是大錯特錯的!

戀人之間存在著明確的權力關係,剝削者與被剝削者、受祿者與奉獻者、贏家與輸家!
如果你想要意氣昂揚地活著的話,就絕對不能成為輸家!

戀愛即戰爭!
先喜歡上的就輸了!」

——《輝夜姬想讓人告白~天才們的戀愛頭腦戰~(かぐや様は告らせたい~天才たちの恋愛頭脳戦~)》

source:《かぐや様は告らせたい》公式網站

2019年1月新番《輝夜姬想讓人告白~天才們的戀愛頭腦戰~》由同名漫畫改編,講述在菁英名門盡出的秀知院學院(日本的名門學校是不是比普通高中多?)中仍位處頂點的學生會會長白銀御行和副會長大大大小姐四宮輝夜,因為彼此不坦率的想讓對方先對自己告白,於是邊浪費才能邊傲嬌邊做死自己,而讓讀者邊愉悅邊被餵狗糧還直說「好吃再來一碗吧」的故事。

圍繞著本作的核心便是狗糧…我是說告白,江湖上盛傳「先喜歡上的人就輸了」、「先告白的人就輸了」、「先認真就輸了」豬如此累諸如此類等謠言;所以在戀愛這場戰爭中,真的是先攤牌的人先做死嗎?交往前又一定要耍刀槍、搞曖昧,不能直來直往一點嗎?

就跟著本集宅科學從《輝夜姬想讓人告白》來聊聊曖昧和告白是怎麼一回事吧!

才、才沒有喜歡你呢!曖昧讓人受盡委屈?

「不愛的愛情,永遠不會變壞。所以,我們調情,我們曖昧,卻永遠不要相愛。」
——張愛玲

交往前的曖昧就像試菜後特級廚師臂章要不小心掀開一樣,沒有這一步好像少了些醍醐味;有時甚至比正餐更要讓人垂涎欲滴、食指大動、甚至回味無窮。最好是最終我們沒有在一起,反而才會是那記憶中越陳越香的那個誰。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
東城綾啊……(咦這應該不算劇透吧。source:いちご100% 漫畫公式網站

「若愛請深愛,若不愛請棄之」曖昧、調情的名聲總是不好,但真的會傷人傷己嗎?如果沒有好處,哪會人人喊著想要來一碗曖昧:「曖昧(調情)是發生在最初吸引力之後的談判過程」[1],當動物需要從潛在對象中找到合適交配、能一起生活的對象時,曖昧其實相對來說提供了一段相對來說風險較小、投入成本較少,又能得到些有用資訊的過程。

當我們最初被某人吸引時,大腦的邊緣系統會啟動引發戰或逃的反應,這時就算我們平日機靈如AlphaGO(?),都會很難停下來做出理性思考,心裡小鹿亂撞的、暈眩、並容易以直覺做出反應[2]。直到我們越過那個恐懼的邊界,「曖昧」裡的一些親密互動會讓我們的大腦釋放像是多巴胺、血清素等令人愉悅的化學物質,於是讓人覺得這一切好像可以、很可以喔。

但既然親密會互動讓人感到愉悅,又為何不往下直直衝而要維持這不穩定態的曖昧關係呢?

明明很明顯的彼此喜歡,又為何要保持曖昧呢?source:《擅長捉弄人的高木同學》官方網站

「曖昧的人都想品嚐愛情的美妙,又都想平安回家。」這聽來很奸詐,但不得不說維持在這個階段的人們常常就是這樣想的。研究統計,人們維持曖昧有許多理由,可能的原因有:為了試水溫、促進現有關係、培養自尊心、誘使對方多做點什麼,甚至就只是為了好玩(而這個理由在統計中還佔了最多的比例呢)。「曖昧是為了維持這樣不給出承諾的模棱兩可的關係」,我們仍知道會有被拒絕的可能性,於是花能量保持這樣進可攻退可守的關係。[3]

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

「曖昧的本質在誘惑,基本要點在激發對方的征服佔有欲,而不激發對方的防禦心。」白銀和輝夜從「要我跟你交往也不是不可以啦」演化為「要怎樣才能讓對方告白呢!」,而其間的攻防也圍繞著讓對方卸下心防、激發對方想佔有自己的慾望,從而不小心脫口而出那句「我喜歡你,請你跟我交往吧」。

但告白是一生對一人僅有一次不能重來的重大事件嗎?先告白、先讓對方知道自己的喜歡,真的就吃大虧了嗎?這一切都是命運石之門的選擇啊!

告白或許重大,但不是影響世界線的分支事件

「銳利的告白只適合少男少女,急著將自己剖開給對方看,容不得模棱兩可,給不了轉圜空間。只有他們才在乎一句話的力量,放在眼神裡,放在動作裡都不行,必須說出來,必須。
所以沒說出來的,就什麼都不算了。」—— 《最好的我們》

source:《かぐや様は告らせたい》漫畫公式網站

之所以害怕告白,又或是明明喜歡卻又要傲嬌的誘人先告白,不就是害怕這一說出口、押上了自己的所有,卻賭不到對方聽自己說完,又要迎來彼此的關係變動的開端,這,怎叫人不害怕呢。不然告白成功,要不就永遠告別;告白的成功與否好似能大大的推進世界線。

但若是真的這樣想的話,那便太看重「告白」這個事件,也太輕忽去評估自己與對方關係的重要性了。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

若真的在一起成為神雕俠侶伴侶的話,當然可以在交往後年年都來慶祝告白的這一天。

但在還沒告白前,也要先認識到「告白是用來確認關係的最後一哩路」:它既不是當情況混沌不明時,衝一發就能扭轉局勢的大絕;它要的回覆也不會是即問即答、一翻兩瞪眼的是非題。

那到底該如何正確的施放「告白」呢?(MP補滿等開大?)
或許《鋼之鍊金術師》裡的愛德就做了很好的示範吧XD 

上火車前,愛德對溫莉說「這是等價交換!我把我人生的一半分給你,所以……你也把你一半的人生給我吧!」腦內的走馬燈開始回想起他們一起成長、相處、共患難的種種。雖然漫畫裡沒有描寫愛德告白前,有沒有各式各樣的糾結和不安;但我們都知道他深知他與溫莉彼此的關係緊密,而這不過是他們相處過程中的其中一個事件而已,就算真的真的告白失敗,也不會就此告別。

然後,溫莉是這樣回答的:「別說一半了,全都給你也可以啊。」喔呼天啊,他說好:)

「如何告白是在你評估過後發現彼此的關係已經相當靠近,才需思考的下一步。」但到底先告白可不可以呢?可以先讓對方知道自己的好感嗎?畢竟在現實生活裡,我們不是第三者視角也沒有超能力,看不出對方究竟是傲嬌,還是就是難搞的只傲不嬌呢?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

但若你真心討M喜歡,儘管對方對你的感覺看似仍曖昧不明,讓對方有意無意的知道你的好感仍不是壞事。社會心理學研究告訴我們,人們都喜歡被喜歡的感覺,因此人會將好感投射到已經確定對自己抱有好感的人身上;因為比起單戀,互相喜歡降低了所需要付出的成本,和得不到回饋的風險[4]。

而要讓對方知道你好感的方式,不一定要是訴諸言語的告白;有的時候,身體語言可能會比說出來的話更讓對方感受到你的喜歡。例如表示專心聆聽、在意對方的眼神、身體面向的方向、輕微的手臂間的接觸、點頭等等[5,6]。

所以先表達喜歡、或者是先告白不代表我們就是棄子、輸了滿盤賽局;不如說若能因此而結為連理是件可喜可賀的事,而且是你勇敢的踏出那一步的,很值得為此感到驕傲啊!

但,最令人懼怕的場景還沒到來。
那一天,我們仍終會想起,被思慕支配的恐怖,還有被愛情的苦澀囚禁於鳥籠中的那份屈辱。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

最不感興趣的那個人,擁有最大的權力?

「任何一段關係追根究底都是場權力鬥爭,掌握權力的就是比較不愛另一半的那個人。」——Chuck Klosterman

一個人在關係中投入的越少,他反而會居於有利的位置;最不感興趣的人擁有著最大的權力,這被稱為「最小利益原則或最不感興趣原則 (Principle of least interest)」。這個詞由社會學家 Willard Waller 提出,他發現在伴侶之間,權力很少是平均分配的,而在這不對等的關係之中有一方不論是在情感、或是物質及金錢上的獲得都比另外一方來得多,但這個人卻是在關係中投入較少的一方。

投入較少的人缺乏保持關係的動力,在最極端的情況下還會威脅這段關係、使其結束,於是另外一方便會屈服於他們的要求。因為對於提出要求的人來說,無論怎樣都沒有影響,但對於另外一方卻不是這樣的,這便是最不感興趣原則的基礎。

除了咖啡凍之外不對任何物體抱有興趣的齊神為大家示範「最不感興趣原則」的效果。非常顯著!
source:TV 斉木楠雄のΨ難 ED「Duet(白抜きハート)してくだΨ」封面

許多研究都發現有些伴侶關係(包含異性戀[7]以及女同性戀伴侶[8])的確存在著權力不對等的情況,而投入情感較多的一方覺得自己在關係中的影響力較小。也有研究發現投入情感較少的一方反而是決定雙方生育計劃的人[9]。

可能有很多因素造成了這樣「承諾不對等」的關係,或許對方希望保留選擇權,或許對方沒有和你同等的看待「承諾」這件事,也可能他是逃避型依附的人、想盡量減少親密和彼此間的義務,因此不願意做出承諾。在承諾不對等的關係當中,伴侶對關係的滿意度較低,衝突和攻擊性也較多,而且若任其情況加劇,只會造成權力越來越不平衡的循環。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

比較愛的那個很受傷,但承諾較少的一方也並非完全灑脫或許也有些煎熬。

在這段關係裡,會因為權力的不對等,害怕把話說清楚等於逼對方表態然後就關係結束(Bad End),所以一直用猜的、然後猜又猜不到,於是又瘋狂焦慮,陷入了惡性莫比烏斯環裡。那該如何脫離這樣的循環呢?

研究者們給了一些建議,包含要讓自己的決定清楚,並明確表達自己的態度。把想法直接傳達給對方不等於在逼迫對方表態,而是在檢驗彼此對關係狀態的認知,也才不會讓自己也成為把關係關在模糊不清疊加態箱子裡的幫兇。

跟喜歡的那個人相處在一起很美好,就像是春天跟小熊擁抱在三葉草的山坡上打滾,喜歡他喜歡到全世界森林裡的老虎都化成黃油。但走著走著,那些挫折、和不可控的狀態,卻會讓我們忘了在這段關係追求的本是共好,而不是為了不要讓自己受傷,而卑微到塵埃裡。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

或許他的心有一層硬殼,能破殼而入的東西有限,難以對人一往情深;或許他不接受告白,是不想因為寂寞而隨便牽起誰的手;更或許,沒有什麼原因,就只是你不是他最好的選擇而已。

他是很好的人,但你也是很好很好的你:)

《輝夜姬想讓人告白》之所以能塞狗糧是因為它是有來有往的攻防戰,愉悅的打打殺殺建立在白銀和輝夜的互相喜歡之上。

而在現實生活中,戀愛也是戰爭!但敵人其實往往不是對方,而是那個不願放過自己的自己。

所以所以,先喜歡上的人,真的輸了嗎?

source:公式PV截圖
  • 備註:對了對了,《輝夜姬想讓人告白~天才們的戀愛頭腦戰~》在KKTV巴哈姆特都追更ing,歡迎大家有番一起看有狗糧一起吃喔!
聽說聽說,跟著泛科娘一起跳書記舞,告白就都會成功,考試考一百分呢。 繪師:微雨

參考資料:

  1. Gangestad, S. W., & Simpson, J. A. (2000). The evolution of human mating: Trade-offs and strategic pluralism. Behavioral and brain sciences23(4), 573-587.
  2. Flirting Fascination
  3. .Henningsen, D. D. (2004). Flirting with meaning: An examination of miscommunication in flirting interactions. Sex roles50(7-8), 481-489.
  4. Lamy, L. (2011). Live to love. The Heart of it all.  Retrieved Jan 12, 2013.
  5. Gold, J.A., Ryckman, R.M., & Mosley, N.R. (1984). Romantic mood induction and attraction to a dissimilar other: Is love blind? Personality and Social Psychology Bulletin, 10, 358-368.
  6. McClanahan, K. K., Gold, J. A., Lenney, E., Ryckman, R. M., & Kulberg, G. E. (1990).  Infatuation and Attraction to a Dissimilar Other: Why is Love Blind?. Journal Of Social Psychology, 130(4), 433-445.
  7. Eslinger, Kenneth; Clarke, Alfred; Dynes, Russell (1972). “The Principle of Least Interest, Dating Behavior, and Family Integration Settings”. Journal of Marriage and Family. 34 (2): 269–272. doi:10.2307/350797. JSTOR 350797.
  8. Caldwell, Mayta A.; Peplau, Letitia Anne (1984). “The balance of power in lesbian relationships”. Sex Roles. 10 (7–8): 587–599. doi:10.1007/BF00287267. ISSN 0360-0025.
  9. Selma Caal; Kristen Peterson; Lina Guzman; Child Trends (2012). “Relationship Dynamics and Pregnancy Intentions in Couples’ Birth Control Use”. 2012 Population Association of America Annual Meeting, San Francisco CA.
  10. 到底該不該坦白自己對他的好感呢?
  11. Why we flirt: NIU professor David Henningsen uncovers more reasons than just love, romance
  12. 「搞曖昧」的人,到底希望在關係中得到些什麼?
  13. The Principle of Least Interest, or Who has the Power in Relationships
  14. 谁先认真谁就输了|伴侣间承诺不对等该怎么办?
  15. 「我愛你」-為何常常文不達意?
雷雅淇 / y編_96
38 篇文章 ・ 1229 位粉絲
之前是總編輯,代號是(y.),是會在每年4、7、10、1月密切追新番的那種宅。中興生技學程畢業,台師大科教所沒畢業,對科學花心的這個也喜歡那個也愛,彷徨地不知道該追誰,索性決定要不見笑的通吃,因此正在科學傳播裡打怪練功衝裝備。

0

0
0

文字

分享

0
0
0
立體機動裝置是有多給力?——進擊的物理學
活躍星系核_96
・2013/07/20 ・2339字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 619 ・十年級

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

credit: CC by Danny Choo@flickr
credit: CC by Danny Choo@flickr

文 / 岳佐橋(台大機械工程學系)
編 / PanSci
(原文發表於巴哈姆特哈啦區

立體機動裝置到底給了兵團增加了多少戰鬥力?在氣體耗盡之後會讓單兵如此慌張。

計算後發現,決定機動速度的關鍵在於擺盪的長度,噴射氣體只增加了些微速度。

而且噴射氣體的輸出最多100牛頓,否則會超過一般人體能承受的g值(重力加速度),讓戰鬥更困難。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

以下是詳細推導流程,計算後的飛行時速度加速度理論值可能落在的範圍。由於不考慮空氣阻力,所以一切理論值都需下修才會接近實際值。

計算的理論基礎假設:

  1. 艾連腰力夠給力,不會輕易「腰」折,且將艾連視為質點以簡化計算。
  2. 繩索夠給力,不會輕易斷掉。
  3. 運動過程中皆假定繩索為緊繃狀態,不考慮繩索可能為非緊繃的情形。
  4. 不考慮所有空氣阻力。
  5. 運動為單純的鉛垂面圓周運動。

示意圖:


狀況一:單靠繩索擺盪,不使用氣體噴射裝置

已知艾連質量m,經助跑後斜向上起跳初速V0。經一小段拋物線的飛行後,當速度達 V0斜向下時,恰射出繩索(長度已知 R)並沿圓周路徑盪至最低點時,鉛直方向下降高度差為h。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

試算:最低點B處的速度V與體感加速度a

根據「力學能守恆」原理:

A處與B處力學能守恆:EA = EB      (A處力學能 = B處力學能)
KA + UA = KB + UB         (動能A+位能A = 動能B + 位能B


可得v的符號式

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

設當初艾連將繩索以近似水平的角度射出,因此幾何上可將h近似為繩長R(h≒R)

故得

可得近似的v符號式

又根據曲線運動路徑中,過彎時的向心加速度為以下:

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

(V:過彎速度;R:過彎路徑曲率半徑)

得 

可得a的符號式

以上由簡單的假設出發,再以理論推算得到我們所關切的最大速度 V 與體感的最大加速度 a 的符號式。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

接著來試帶入一些實際數字看看~

設艾連起跳時初速 V0 = 9 m/s,繩索長度 R = 30 m

22.3 m/s2 約為 2.2755 G

得 最大速度 V = 25.9 m/s 及 最大加速度 a = 22.3 m/s2 (約為2.28倍的重力加速度)

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

原則上艾連助跑後的初速V0以人體來說大約為 9 m/s,由導出的符號式可觀察出 V 和 a 都與 R 有著較大的關係,R 值可任意帶入2~49 m試試(牆壁最高就50 m了)

若 R = 3 m,V 得 12 m/s,a 得 46.6 m/s2 (約為 4.76 倍的重力加速度)
若 R = 45 m,V 得 31 m/s,a 得 21.4 m/s2 (約為 2.18 倍的重力加速度)

由以上得結論:

R 由小到大,V 的變化也是由小到大,範圍約在 10 ~ 35 m/s
R 由小到大,a 的變化則是由大到小,範圍約在 20 ~ 48 m/s2 (約為 2~4.9 倍的重力加速度)

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

又平時多數飛行於 3~4m 的建築物之間,繩長 R 約 12m 已足夠
故 R = 12 m,V 得 17.78 m/s,a 得 26.4 m/s2 (約為 2.69 倍的重力加速度)

因而推估飛行時絕大部分:

V 範圍為 15~25 m/s
a 範圍為 25~30 m/s2 (約為 2.5 ~ 3.1 倍的重力加速度)


狀況二:擺盪期間輔以氣體噴射裝置

說明:沿用上一題的假設,差異只在於圓周軌跡飛行期間,氣體噴射裝置提供穩定推進力F,並對艾連持續作功。

由A至B處過程中,推進力F作功量W如以下:

W = F.S = ∫F.dS = F.∫dS = F*πR/2 = F*(AB弧長)

再根據「功能原理」:

KA + VA + W = KB + VB(A 處動能 + A 處位能 + 推進力作功量 W = B 處動能 + B 處位能)

可得V的符號式

而曲線運動路徑中,過彎時的向心加速度為

又除了向心速度之外還有由推進力F所造成的切線加速度 = F/m

又依據曲線運動時,過彎的向心加速度

又除了之外,還有由推進力F所造成的切線加速度

可得向心加速度切線加速度的符號式
מבחר עצום של נערות ליווי בתל אביב
 

我們直接以較貼近實際情形的數字帶入,並試算推進力F~

艾連質量人設上為63kg,再假設起跳初速V0=9m/s,繩索長R=12m

於上述條件的情況下,再輔以氣體噴射裝置使得艾連承受著3.2倍的重力加速度在運動(大約是坐雲霄飛車承受的重力加速度)

押工程計算機直接求解後…

推進力F約為100N (牛頓)

和狀況一同樣繩索12公尺長(R=12 m),速度V約為19.39 m/s,只比沒有噴射氣體時的17.78 m/s,多了1.61 m/s而已。

 

文章難易度
活躍星系核_96
752 篇文章 ・ 121 位粉絲
活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

0

1
0

文字

分享

0
1
0
極致極致極致極致的破壞力:那些還好只出現在二次元的怪物們
Rock Sun
・2018/01/25 ・2989字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 513 ・六年級

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

上一篇用 TNT 度量這個爆炸的世界:「黃色炸藥」到底是什麼?我們介紹了黃色炸藥 TNT 的故事和炸藥當量意義,簡單的說就是一個正常世界不常會用到的變向能量單位。

那麼現在進入主線,就是我們要把這個東西用在一些逆天的動漫角色身上囉 !平時看這些人物發功像吃飯喝水一樣簡單,但其實他們都威力超強的啦~

本文圖表由一奈米的宇宙Chemystery製作,歡迎到他們的粉絲頁欣賞更多精美的圖表喔:)

永遠囂張的《網球王子》:越前龍馬

依據:在劇場版英國式庭球城決戰爭,越前龍馬一球(網球)擊破大樓的混凝土牆。

為了方便計算,我們假設「網球擊爆混凝土大樓」的情況與「車子撞毀混凝土牆」類似,就尺度來講這很不一樣,但卻是很好的計算依據。根據以下這支影片,假設汽車的重量為 3000kg、撞擊速度為 100km/hr ,而每一塊磚頭長寬高分別為 23、6、11 公分,要撞毀 1820 塊磚頭,即體積約為 2.76 立方公尺的牆,需要汽車提供能量

0.5 x 3000 x (100 x 1000 / 3600)2=1157407.4 焦耳(J) 。

回到網球場上,我們目視估計牆上破洞寬高和厚度分別為 11、20、2 公尺,所以表示了大概有 440 立方公尺的磚頭被轟飛了,類比汽車撞毀磚牆,這一球的威力至少有

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

(440/2.76) x 1157407.4= 184329893.294 J (也就是 1 億 8432 萬焦耳)

換算成 TNT 炸藥當量的話,大概是 44.05 公斤 TNT
在一個國中生都會影分身之術、渾身氣功、會讓人感官暫停的世界,這好像也還好啦~

因為電影版的圖片不好找,所以大家可以用這張想像一下。或是拿火影忍者出來對比也可以~ 圖/GreatDaily

肚餓的巨人《進擊的巨人》: 60 公尺級巨人

依據:60 公尺級巨人一腳踢爆了瑪利亞之牆。

根據設定,瑪利亞之牆高 50 公尺,厚 10 公尺,跟網球王子相比,這是一個更類似「車子撞毀混凝土牆」的情況,所以一樣我們將巨人踢爆瑪利亞之牆的情況與上述比(但這其實不是很準確,因為漫畫後來揭露了這些牆壁其實內有玄機)。

目視估計被 60 公尺巨人踢出來的破洞高為瑪利亞之牆的三分之一,大約 17 公尺,破洞寬約為洞高的二分之一,約為 8 公尺,牆厚度為 10 公尺,故可算出巨人踢爆了17 x 8 x 10,也就是 1360 立方公尺的混凝土,要處理這麼多混泥土,這一腳的威力大約為

(1360 / 2.76) x 1157407.4 = 569746942.9 J (5 億 6974 萬焦耳)= 136.17 公斤 TNT

很強沒錯,但仔細想想越前龍馬身高只有超大型巨人的 3%,威力卻有 1/3,真搞不懂哪邊比較合理……

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
我說球不是這樣踢的~ 圖/Rocket News

你不會想跟他比腕力的《神奇寶貝》:怪力

依據:根據圖鑑介紹,怪力能「把對手打飛(扔出)到地平線彼端」。

假設怪力身處於一望無際的大草原上,怪力身高 1.6 公尺,根據商高定理和地球半徑,他所看見的地平線應該距離自己 4.5 公里遠,另外假設對手體重為一般成年人的平均大約 70 公斤。

如果他的對手有 70 公斤,並且拳頭接觸的身體的時間有 1 秒鐘,那麼要將他的對手從靜止不動送到地平線,拳頭接觸時需要有每秒 9 公里的加速度,這個倒楣的人類會受到 63 萬牛頓的撞擊,承受 28.35 億焦耳的能量,大約等於  677 公斤的 TNT這種力量足以將 2 公噸的鋼鐵融化,相當於一枚戰斧巡弋飛彈在你身上爆炸一樣。我相信這人類不用到地平線,大概到半空中就變一團血霧了。

由此可見,神奇寶貝系列中最強的組合就是火箭隊一行人,不論飛過幾次地平線仍然面不改色。

《死神》:一番隊隊長 山本元柳齋

依據:卍解──殘火太刀·西·殘日獄衣「將自身的靈壓,化成高達一千五百萬度的烈焰,猶如披裹著烈陽般,覆於身軀和刀刃之上。」

因無法於現實世界定義「靈壓」為何物,故假設總隊長加熱之靈壓為某種理想氣體(ideal gas),戰鬥過程共燃燒 10000 莫耳靈壓(理想氣體)。我們使用公式 PV=nRT,其中 n=10000 莫耳,P=1atm,T=15000000°C (以下計算直接將此設為 15000000K 方便計算,畢竟 273 已經是零頭了)。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

定壓下加熱,總能量=直線運動所需的能量變化量 + PV 的能量(體積膨脹的能量):

dU=Cv dT,r=1.4(採用空氣值,單原子與雙原子氣體混和)→ Cv=(5/2)R∆T,能量=n x (5/2)R∆T+rR∆T=n(7/2)RT=10000(莫耳) x (7/2) x 8.3145 x 15000000(K)=4.4 x 1012J =151 萬公斤 TNT。

太陽表面才 6000°C,中心也不過幾百萬 °C,總隊長大大也太拚了吧…….

頭為什麼沒有燒起來呢?? 圖/bleachview

你不會想跟他喝啤酒的《獵人》:窩金

依據:幻影旅團的信長曾說過一句話:「窩金的最終目的是把超破壞拳的威力練到像原子彈爆炸一樣的可怕。」

雖然「最終目的」和「現實情況」有所差別,但我們還是假設此事真的存在,可憐的窩金再被殺之前真的成功將超破壞拳練到和廣島原子彈同樣威力。

這資料很直觀,因為不只是原子彈,其實許多歷史上曾經出現過的炸彈、飛彈都有數據存在,一顆廣島原子彈的能量= 62760000000000 焦耳,也就是 1500 萬公斤 TNT

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

這太簡單了~所以額外來使用一下網路工具 NukeMap 來 預測一下,如果窩金在台北車站使出這一拳的話會發生什麼事?

北到民權西路捷運站、西到淡水河對岸、南到古亭、東到東區內的人全部都會瞬間 3 度灼傷(先不考慮之後落塵、輻射),至少 33 萬人直接死亡…….幸好窩金和庫拉皮卡決鬥的地方看起來荒涼到不行。

好想知道他的訓練計劃長怎樣啊~ 圖/ blogger:沉默的黑色腐海

深不可測的《一拳超人》:琦玉

依據:魔王波羅斯在使出他的大絕「崩星咆哮炮」時,說了一句:「這一炮足以毀滅地球」,但被琦玉一拳打回,所以很簡單的說:琦玉一拳的威力>毀滅地球需要的威力。

地球質量約為 5.97 億億億公斤,半徑為 6,371 公里。根據牛頓重力理論,相互作用的物體憑藉其相對位置而具有的能量叫做重力勢能(gravitational potential energy),是物體在重力的作用下而具有由空間位置決定的能量。一個完美球體的重力位能等於 3GM/ 5R,(G 是重力常數、M 是質量、R 是半徑),因此地球的重力勢能就等於 2.25 x 1032 焦耳,由此得到崩星咆哮炮的能量至少有 2.25 億億億億焦耳,大約等於 3.5 x 1017 個原子彈釋放的總能量,也就是 538 x 1022公斤 TNT 爆炸。而埼玉能夠用一拳「認真拳」把崩星咆哮炮打回去,因此他的攻擊力至少相當於這個數字。

認真寫稿!!!!(圖/plurk)

話說琦玉的這一下在網路上已經引起很多人討論了,不管大家用的方法是什麼、算出來的數字是多少,希望大家能夠珍惜我們的地球,地球只有一顆~~謝謝~

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文與一奈米的宇宙Chemystery合作,歡迎到粉絲頁觀看他們精美的圖表喔:)

 

 

一奈米的宇宙出書囉!《那些曠世天才的呢喃》——總計40篇科學與人生的結合、搭配科學家生平趣味介紹,我們希望用更豐富、好玩的方式,讓大家了解科學與人生。

 

 

 

 

Rock Sun
64 篇文章 ・ 891 位粉絲
前泛科學的實習編輯,曾經就讀環境工程系,勉強說專長是啥大概是水汙染領域,但我現在會說沒有專長(笑)。也對太空科學和科普教育有很大的興趣,陰陽錯差下在泛科學越寫越多空想科學類的文章。多次在思考自己到底喜歡什麼,最後回到了原點:我喜歡科學,喜歡科學帶給人們的驚喜和歡樂。 "我們只想盡我們所能找出答案,勤奮、細心、且有條理,那就是科學精神。 不只有穿實驗室外袍的人能玩科學,只要是想用心了解這個世界的人,都能玩科學" - 流言終結者

0

0
0

文字

分享

0
0
0
立體機動裝置是有多給力?——進擊的物理學
活躍星系核_96
・2013/07/20 ・2339字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 619 ・十年級

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

credit: CC by Danny Choo@flickr
credit: CC by Danny Choo@flickr

文 / 岳佐橋(台大機械工程學系)
編 / PanSci
(原文發表於巴哈姆特哈啦區

立體機動裝置到底給了兵團增加了多少戰鬥力?在氣體耗盡之後會讓單兵如此慌張。

計算後發現,決定機動速度的關鍵在於擺盪的長度,噴射氣體只增加了些微速度。

而且噴射氣體的輸出最多100牛頓,否則會超過一般人體能承受的g值(重力加速度),讓戰鬥更困難。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

以下是詳細推導流程,計算後的飛行時速度加速度理論值可能落在的範圍。由於不考慮空氣阻力,所以一切理論值都需下修才會接近實際值。

計算的理論基礎假設:

  1. 艾連腰力夠給力,不會輕易「腰」折,且將艾連視為質點以簡化計算。
  2. 繩索夠給力,不會輕易斷掉。
  3. 運動過程中皆假定繩索為緊繃狀態,不考慮繩索可能為非緊繃的情形。
  4. 不考慮所有空氣阻力。
  5. 運動為單純的鉛垂面圓周運動。

示意圖:


狀況一:單靠繩索擺盪,不使用氣體噴射裝置

已知艾連質量m,經助跑後斜向上起跳初速V0。經一小段拋物線的飛行後,當速度達 V0斜向下時,恰射出繩索(長度已知 R)並沿圓周路徑盪至最低點時,鉛直方向下降高度差為h。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

試算:最低點B處的速度V與體感加速度a

根據「力學能守恆」原理:

A處與B處力學能守恆:EA = EB      (A處力學能 = B處力學能)
KA + UA = KB + UB         (動能A+位能A = 動能B + 位能B


可得v的符號式

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

設當初艾連將繩索以近似水平的角度射出,因此幾何上可將h近似為繩長R(h≒R)

故得

可得近似的v符號式

又根據曲線運動路徑中,過彎時的向心加速度為以下:

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

(V:過彎速度;R:過彎路徑曲率半徑)

得 

可得a的符號式

以上由簡單的假設出發,再以理論推算得到我們所關切的最大速度 V 與體感的最大加速度 a 的符號式。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

接著來試帶入一些實際數字看看~

設艾連起跳時初速 V0 = 9 m/s,繩索長度 R = 30 m

22.3 m/s2 約為 2.2755 G

得 最大速度 V = 25.9 m/s 及 最大加速度 a = 22.3 m/s2 (約為2.28倍的重力加速度)

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

原則上艾連助跑後的初速V0以人體來說大約為 9 m/s,由導出的符號式可觀察出 V 和 a 都與 R 有著較大的關係,R 值可任意帶入2~49 m試試(牆壁最高就50 m了)

若 R = 3 m,V 得 12 m/s,a 得 46.6 m/s2 (約為 4.76 倍的重力加速度)
若 R = 45 m,V 得 31 m/s,a 得 21.4 m/s2 (約為 2.18 倍的重力加速度)

由以上得結論:

R 由小到大,V 的變化也是由小到大,範圍約在 10 ~ 35 m/s
R 由小到大,a 的變化則是由大到小,範圍約在 20 ~ 48 m/s2 (約為 2~4.9 倍的重力加速度)

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

又平時多數飛行於 3~4m 的建築物之間,繩長 R 約 12m 已足夠
故 R = 12 m,V 得 17.78 m/s,a 得 26.4 m/s2 (約為 2.69 倍的重力加速度)

因而推估飛行時絕大部分:

V 範圍為 15~25 m/s
a 範圍為 25~30 m/s2 (約為 2.5 ~ 3.1 倍的重力加速度)


狀況二:擺盪期間輔以氣體噴射裝置

說明:沿用上一題的假設,差異只在於圓周軌跡飛行期間,氣體噴射裝置提供穩定推進力F,並對艾連持續作功。

由A至B處過程中,推進力F作功量W如以下:

W = F.S = ∫F.dS = F.∫dS = F*πR/2 = F*(AB弧長)

再根據「功能原理」:

KA + VA + W = KB + VB(A 處動能 + A 處位能 + 推進力作功量 W = B 處動能 + B 處位能)

可得V的符號式

而曲線運動路徑中,過彎時的向心加速度為

又除了向心速度之外還有由推進力F所造成的切線加速度 = F/m

又依據曲線運動時,過彎的向心加速度

又除了之外,還有由推進力F所造成的切線加速度

可得向心加速度切線加速度的符號式
מבחר עצום של נערות ליווי בתל אביב
 

我們直接以較貼近實際情形的數字帶入,並試算推進力F~

艾連質量人設上為63kg,再假設起跳初速V0=9m/s,繩索長R=12m

於上述條件的情況下,再輔以氣體噴射裝置使得艾連承受著3.2倍的重力加速度在運動(大約是坐雲霄飛車承受的重力加速度)

押工程計算機直接求解後…

推進力F約為100N (牛頓)

和狀況一同樣繩索12公尺長(R=12 m),速度V約為19.39 m/s,只比沒有噴射氣體時的17.78 m/s,多了1.61 m/s而已。

 

文章難易度
活躍星系核_96
752 篇文章 ・ 121 位粉絲
活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia