
Trong đoạn quảng cáo của Wonder Woman 1984, nữ anh hùng của chúng ta đang bị tấn công bởi một số tên côn đồ mang theo súng. Tại một thời điểm nào đó (khoảng 1:20 trong đoạn video), cô ta nắm một trong những khẩu súng và kéo nòng, làm cho viên đạn bắn ra. Khi viên đạn lăn ra (ở chế độ chậm), cô ta đánh nó sang một bên—có lẽ vào cái gì đó?
Tôi luôn tìm kiếm những thứ để phân tích, và đây là một ví dụ vật lý tuyệt vời. Vì vậy bây giờ tôi có thể làm điều tôi thích: Sử dụng vật lý, tôi muốn tìm hiểu cần bao nhiêu (siêu) năng lực Wonder Woman cần để đánh trúng viên đạn đó giữa không trung.
Hãy bắt đầu bằng cách xem xét chuyển động lên của viên đạn khi nó rời khỏi súng. Nếu bạn đã làm các cảnh phim với tôi trước đây (như cảnh chúng ta phân tích những bước nhảy của Spider-Man), bạn biết cách thức hoạt động. Tôi sử dụng công cụ phân tích video yêu thích của mình, Tracker, để đánh dấu vị trí của một đối tượng trong mỗi khung hình của video và kết hợp nó với tốc độ khung hình để có dữ liệu vị trí và thời gian. Nhưng cảnh quay cụ thể này khó hơn một chút. Dưới đây là những vấn đề:
- Tôi cần biết kích thước của một cái gì đó trong bức tranh để đặt một thang đo khoảng cách, nhưng tôi không biết. Tốt nhất mà tôi có là súng và tay của Wonder Woman, vì vậy chúng ta sẽ phải ước lượng ở đây.
- Máy ảnh thu phóng và di chuyển trong cảnh quay, và chúng tôi phải tính điều đó. Tôi có thể sử dụng một đối tượng tĩnh như bức tường phía sau Wonder Woman làm điểm tham chiếu, nhưng đó chỉ là ước lượng, vì bức tường ở xa hơn. Do hiện tượng đồng tuyến, sự thay đổi trong chuyển động biểu hiện cho điều này và viên đạn sẽ hơi khác nhau một chút.
- Điều đó không xảy ra trong thời gian thực. Rõ ràng, viên đạn sẽ mất ít hơn 3 giây để đến điểm cao nhất của nó. Tôi không biết thời gian thực sự giữa các khung hình, và như chúng ta sẽ thấy ở dưới, nó không đều suốt cả cảnh quay.

Đối với phần đầu của chuyển động này, hình dạng là parabol, điều đó có nghĩa là viên đạn đang di chuyển lên với gia tốc hạ không đổi. Nhưng hãy xem nhảy trong biểu đồ vào khoảng 2 giây (giây giả mạo). Điều đó không đúng. Thôi kệ. Chúng ta vẫn có thể làm một số điều vui vẻ với dữ liệu này. Tôi chỉ sẽ đặt một số câu hỏi và sau đó sẽ trả lời chúng.
Bullet đã ở trong không khí trong bao lâu? Thang thời gian thực là gì?
Hãy giả sử ước lượng của tôi về thang đo khoảng cách là phần lớn chính xác. Phần lớn. Điều này có nghĩa là tôi có thể tìm gia tốc hạ dọc từ sự phù hợp bậc hai của chuyển động dọc viên đạn. Gia tốc này sẽ được tính bằng đơn vị mét trên giây giả mạo bình phương thay vì m/s2. Nhưng bây giờ, nếu tôi đặt gia tốc giả mạo thời gian này bằng gia tốc thực, tôi có thể giải quyết mối quan hệ giữa giây giả mạo và giây thực:

Điều đó nói rằng một giây giả mạo chỉ khoảng một phần hai mươi của một giây thực. Sử dụng chuyển đổi này, tôi có thời gian nâng viên đạn tổng cộng là 0.169 giây. Điều này có vẻ thực tế hơn nhiều. Oh, điều này giả sử một tỷ lệ thời gian không đổi (có lẽ không đúng, nhưng thôi kệ).
Cần loại sức mạnh gì để Wonder Woman đánh trúng viên đạn này?
Bây giờ là câu hỏi thực sự. Trong chuyển động này, Wonder Woman phải kéo tay lại và sau đó đưa nó về phía trước để đánh trúng viên đạn trong một thời gian rất ngắn. Tất cả những gì tôi cần là ước lượng sự thay đổi năng lượng của cô ấy và chia cho thời gian di chuyển cánh tay về phía trước. Đúng vậy, công suất là một đơn vị đo lường của tốc độ thay đổi năng lượng—thường được đo bằng đơn vị watt.

Nếu tôi chỉ nhìn vào sự đưa tay về phía trước (không phải là việc rút lại), Wonder Woman di chuyển cánh tay qua một khoảng cách khoảng 0.5 mét (tôi sẽ đặt tên là Δx) trong khoảng thời gian 0.037 giây (giả sử chuyển đổi đơn vị của tôi hoạt động). Nếu cánh tay bắt đầu từ nghỉ, tôi có thể tìm cả vận tốc trung bình và vận tốc cuối cùng.

Với một thời gian là 0.037 giây, điều này mang lại một vận tốc cuối cùng là 26.8 mét mỗi giây (khoảng 60 mph). Năng lượng cho cánh tay di chuyển này sẽ là năng lượng động:

Bây giờ tôi chỉ cần ước lượng khối lượng của cánh tay của cô ấy. Đúng vậy, điều này khá khó—đặc biệt là vì các phần khác nhau của cánh tay có tốc độ khác nhau. Tôi sẽ chọn khối lượng là 2 kilogram. Tôi nghĩ rằng là công bằng. Sử dụng điều này, tôi có được một năng lượng động cuối cùng là 721 joules. Nếu bạn không quen với đơn vị năng lượng, cần khoảng 10 joules để nâng một cuốn sách lên khỏi sàn nhà và đặt nó lên bàn.
Khi tôi có năng lượng và thời gian, tôi có thể tính công suất của Wonder Woman. Động tác cụ thể này đòi hỏi 19,000 watts. Oh, để so sánh, nhà của bạn sử dụng khoảng 2,000 đến 5,000 watts (kết quả có thể thay đổi). Còn về một người? Hầu hết mọi người có thể sản xuất hơn 1,000 watts trong khoảng thời gian ngắn—nhưng không gì gần 20,000 watts.
Có lẽ bạn sẽ có cảm giác trực giác hơn về điều này nếu tôi chuyển đổi thành mã lực. Một mã lực bằng khoảng 746 watts. Điều đó có nghĩa là Wonder Woman sẽ cần khoảng 25 mã lực để đánh trúng viên đạn này. Điều đó điên rồ cao, nhưng không quá điên rồ. Đặc biệt là đối với một siêu anh hùng. Nhưng đợi một chút!
Vận tốc của viên đạn sau khi cô ấy đánh trúng là bao nhiêu?
Tôi không biết liệu Wonder Woman có ý định biến viên đạn thành vũ khí bằng cách đánh trúng nó hay không. Nhưng hãy xem cô ấy đặt bao nhiêu tốc độ cho nó. Viên đạn rõ ràng trong một khung sau va chạm, và nó di chuyển khoảng 0.39 mét trong khoảng thời gian 0.0024 (thực tế) giây. Điều đó đưa ra một tốc độ là 165 m/s (369 mph). Nhanh, nhưng không thực sự nhanh như viên đạn. Để sử dụng đơn vị tốc độ viên đạn phổ biến hơn, đó là 541 feet mỗi giây. Hầu hết viên đạn di chuyển khoảng gấp đôi tốc độ đó (hoặc nhanh hơn).
Có lẽ Wonder Woman không cố gắng bắn viên đạn, mà chỉ muốn đẩy nó đi. Chúng ta sẽ phải đợi đến tháng 6 khi bộ phim ra mắt để biết thêm chi tiết!
More Great Mytour Stories
- Chris Evans goes to Washington
- What Atlanta can teach tech about cultivating black talent
- The display of the future might be in your contact lens
- Here's what the world will look like in 2030 ... right?
- The war vet, the dating site, and the phone call from hell
- 👁 The case for a light hand with AI. Plus, the latest news on artificial intelligence
- 🏃🏽♀️ Want the best tools to get healthy? Check out our Gear team’s picks for the best fitness trackers, running gear (including shoes and socks), and best headphones
