In Filmen und besonders in japanischen Animes sieht man Charaktere, die durch Wände schlagen, Säulen durch Treten zerbrechen usw. Ein ähnlicher Effekt ist in Computerspielen zu sehen, was mich im Moment interessiert.
Es scheint mir, dass viele dieser zerstörerischen Effekte mehr Energie erfordern, als wie viel Energie benötigt wird, um Sie in die Luft zu werfen. Mit anderen Worten, wenn Sie nichts haben, wogegen Sie sich wehren müssen, stoßen Sie sich vielleicht einfach sehr schnell vom Zielobjekt weg, ohne ihm großen Schaden zuzufügen.
Und die Frage ist ganz einfach:
Wenn die Antwort nein ist, was passiert dann genau? Schiebst du dich Meter in die Luft? Was passiert, nachdem zwei Superpersonen ihre Schwerter (magisch, unzerstörbar) mit dieser Kraft in einem typischen Anime-Schwertkampf verriegeln? Fliegen sie mit Überschallgeschwindigkeit auseinander?
Es wäre schön, einige grundlegende mathematische Hinweise zu den Ergebnissen zu haben. Hinweise reichen aus, da dies keine Physics.SE-Frage ist.
Dies ist auch kein Duplikat der in den Kommentaren erwähnten Frage, da die andere Frage nach Auswirkungen auf den menschlichen Zielkörper fragt , während diese alle beteiligten Menschen als unzerstörbar betrachtet.
Die Stärke eines Schlags hängt wirklich von zwei Dingen ab:
Da Sie das gleiche Gewicht annehmen, müssen Sie Ihre Geschwindigkeit erhöhen , um Superschläge zu erzielen. Das Problem, zu dem dies führen wird, ist Beschleunigung und Impuls:
Angenommen, Sie, ein 80-kg-Übermensch, möchten eine 80-kg-Säule durch den Raum fliegen lassen:
--> Du wirst am Ende ziemlich alberne Ergebnisse haben: Deine normalgewichtigen Supermenschen werden sich meistens nur hin und her fliegen lassen, während sie versuchen, superschnelle Schläge oder Tritte auszuführen.
Mathe
Mal sehen, was die Mathematik sagt. Lassen Sie uns zunächst die Mechanik eines Superschlags verstehen. Superperson beginnt mit ausgestrecktem Arm hinter sich und nutzt ihre Superkraft, um ihre Faust nach vorne zu bewegen (siehe Diagramm)
Als nächstes treffen wir einige Annahmen;
Wir haben vereinfacht, das gesamte Armgewicht auf die Faust zu legen, aber das macht den Schlag stärker und passt zu einem Supermenschen.
Die maximal auf die Faust ausgeübte Kraft wird durch die Reibungskraft an den Schuhen der Superperson bestimmt. Ein guter Schuh hat einen Reibungskoeffizienten von etwa 0,6 . Das heißt, die maximale Kraft ist;
Die Beschleunigung der Faust ist durch das zweite Newtonsche Gesetz gegeben;
so ist die Beschleunigung;
Als nächstes finden wir heraus, wie schnell sich die Faust bewegt, wenn sie trifft. Dazu benötigen wir die Bewegungsgleichungen, genauer gesagt die Geschwindigkeits-/Weg-Gleichung;
was uns gibt;
das sind etwa 21 m/s oder 47mph. Nachdem ich die Berechnung durchgeführt hatte, googelte ich schnell nach „schnellster Schlag“ und stieß auf Keith Liddell . Er ist der aktuelle Weltrekordhalter des schnellsten Schlags, registriert bei 45 Meilen pro Stunde.
Es scheint mir, dass viele dieser zerstörerischen Effekte mehr Energie erfordern, als wie viel Energie benötigt wird, um Sie in die Luft zu werfen.
Darin liegt Ihre Verwirrung, denke ich. Der Rückstoß, den Sie beim Schlagen eines Gegenstands erfahren, ist nicht linear proportional zur Energie des Schlags: Er ist proportional zur Änderung des Impulses, der in dem zu schlagenden Gegenstand bewirkt wird.
Hier ist ein einfaches Experiment zur Veranschaulichung: Nimm ein Blatt Papier. Setzen Sie eine Kugel darauf. Heben Sie das Papier an. Mit der Schwerkraft wird diese Kugel das Papier nicht durchbrechen. Es würde etwas brauchen, um sich dagegen zu wehren, richtig?
Schießen Sie nun mit der Kugel auf das Papier. Offensichtlich ein viel energiereicherer Aufprall. Wird die Kugel geflogen? Kaum.
Aus Newtons Annäherung an die Einschlagstiefe kann man sich ein wenig ein Bild davon machen, wie Physik für Helden mit absurder Kraft (und auch irgendwie unzerstörbaren Fäusten) funktioniert .
Der Grund, warum normale Menschen nicht bis zu der von Newtons Annäherung vorgeschlagenen Tiefe in eine Mauer schlagen können, ist, dass sie ihre Fäuste nicht ausreichend beschleunigen können, um den Zusammenhalt der Mauer unbedeutend zu machen. Das und der Zusammenhalt ihrer Faust ist deutlich geringer als bei einer Ziegelmauer, aber ich nehme an, das ist kein Problem für deinen superstarken Charakter.
Wenn Sie all diese Probleme mit der Hand wegwinken (unbegrenzte Kraft, Knochen aus Adamantium, was auch immer), aber keine Masse, bleibt nur die Erhaltung des Impulses als Problem. Ganz einfach, Impuls ist die Masse eines Dinges, multipliziert mit seiner Geschwindigkeit. Wenn der superstarke Charakter davonfliegt, bedeutet das, dass er mehr als seinen Schwung in etwas anderes übertragen muss (er muss seinen Vorwärtsschwung stoppen und dann noch mehr Rückwärtsschwung aufnehmen).
Aber wenn Sie etwas mit der Faust mit ausreichend hoher Geschwindigkeit schlagen, müssen Sie keinen Schwung in das Ganze übertragen, sondern nur in einen faustgroßen Puck, der von der enormen kinetischen Energie der Faust weggerissen wird (Erinnern Sie sich als Geschwindigkeitsquadratsache). Da faustgroße Pucks der meisten Dinge viel weniger massiv sind als selbst normalgewichtige Menschen, stellt dies kein großes Problem dar.
Kein komisches Luftzeug.
Sie benötigen Sohlen mit hoher Traktion auf Ihren Schuhen und einen sehr sorgfältigen Umgang mit Gewicht und Gleichgewicht.
Wenn Sie auf einem Autodach stehen und versuchen, durchzubrechen: Sie werden eine gute Delle hineinschlagen, was einem Sturz aus der doppelten Höhe entspricht, auf die Sie sich feuern.
In einem Auto nach oben schlagen: Dies könnte funktionieren, solange Sie keinen verstärkten Punkt treffen, aber Sie werden auch das Chassis darunter biegen.
Schwerter sperren: Hier geht es um das Gleichgewicht der Kräfte. Sie haben die Schwerter als unzerbrechlich definiert, ich nehme an, die Kämpfer sind es auch. Es gibt zwei Möglichkeiten: 1) Sie treffen aufeinander und prallen ab wie zwei Snooker-Kugeln. 2) Sie treffen sich und halten mit dem unglaublichsten Lärm an. Die Energie muss verteilt werden, in jedem Fall bleibt der Impuls erhalten, sodass die Energie entweder an die Kämpfer zurückgegeben oder in einer anderen Form verteilt wird.
Pfeiler brechen Theoretisch ja, es geht nur darum, den Pfeiler mit mehr Energie in der Bewegung zu treffen, als nötig ist, um den Stein zu brechen. Unter normalen Umständen würde eher die Person als die Säule brechen.
Stellen Sie sich ein Katapult vor, das stark genug ist, um ein 200-Pfund-Objekt hart genug gegen eine Wand oder Säule zu werfen, um es auf die angegebene Weise zu zerbrechen.
Wenn du auf dem Katapult reiten würdest, würde es das auch tun. Wenn Sie das Ziel aus eigener Kraft mit derselben Energie aus einer stehenden Pose treffen, würden Sie auch um denselben Betrag zurückfliegen: Stellen Sie sich den katapolierten Aufprall vor, aber umgekehrt.
Superperson kann seine Faust (die mit seinem Arm verbunden ist) auf jede beliebige Geschwindigkeit beschleunigen, bis der Arm vollständig gestreckt ist. Es wurde gesagt, dass die Masse des Arms 5,3% der gesamten Körpermasse ausmachen soll. Wird die Faust auf eine Geschwindigkeit von v beschleunigt, so wird der Arm im Mittel auf v/2 beschleunigt. Der Rest des Körpers muss sich mit einer Geschwindigkeit x rückwärts bewegen. Um den Impuls zu erhalten, v/2 * 0,053 = x * 0,947 oder x = v / 35,7.
Die Faust trifft die Wand und wird sofort gestoppt, wobei sie ihre Energie vollständig in die Zerstörung der Wand umwandelt. Je nach Material kann die Wand bröckeln oder ein faustgroßes Loch in der Wand sein. Der Körper der Superperson wird sich mit der Geschwindigkeit v / 35,7 rückwärts bewegen (möglicherweise fliegen).
Superperson kann eine 80 kg schwere Statue nicht schneller fliegen lassen, als er selbst rückwärts fliegt, aber sie kann sie definitiv mit einem Schlag zerstören.
Als klebrige Wasserballons sind wir nicht so federnd, sagen wir, Ihr Gewebe ist unzerstörbar (magisch), aber die Fähigkeit Ihres Körpers, sich zu verformen, ist intakt, Sie werden den größten Teil der Energie absorbieren, die Sie auf, sagen wir, eine Wand anwenden, genau wie a Bleigeschoss, es ist wirklich selten, dass ein Bleigeschoss aufgrund seiner Formbarkeit abprallt.
Nehmen wir also an, Sie werden von einem Helikopter auf die Spitze eines Gebäudes abgesetzt, wobei Ihre Faust aus Gründen der Kühlung nach unten zeigt, und wenn Sie auf das Gebäude treffen, werden Sie zuerst die Kraft des Objekts spüren, das Sie nach oben drückt, aber aufgrund Ihrer (Geschwindigkeit +Masse)=Energie Der Beton wird brechen, und durch das Brechen wird er die Energie absorbieren, die Sie ihm zugeführt haben. Wenn er nicht bricht, werden Sie abprallen, aber nicht viel, aufgrund der Fähigkeit Ihres Körpers, sich zu verformen. Wenn Sie also den größten Teil des Aufpralls absorbieren, lässt Sie der Rest der Energie ein wenig springen.
Stellen Sie sicher, dass Sie schnell sind, bevor Sie versuchen, etwas zu treffen, und üben Sie, bevor Sie das tun, damit Sie eine Vorstellung davon haben, wie schnell Sie sein müssen, um bestimmte Objekte zu zerbrechen, wenn Sie eine Wand durchbrechen möchten, ohne zu rennen Sie könnten es einfach mit einem Hammer oder Ihrer Faust brechen, es wird jedoch eine Weile dauern
Der Schlag gegen eine Wand wurde von Phil Frost perfekt beantwortet.
Wenn Sie jedoch eine andere Superperson schlagen, werden Sie nicht in der Lage sein, ein faustgroßes Stück herauszuschlagen, wie Sie es mit der Wand getan haben. Die Superperson ist zu unzerbrechlich. Ein direkter Schlag lässt euch beide nach hinten fliegen.
Die Taktik mit Ihrem Superfeind besteht darin, einen Aufwärtshaken entweder zum Kiefer oder zum Brustbein oder einen Aufwärtstritt in die Leiste zu verwenden. Das bedeutet, dass jede Reaktion in den Boden übertragen wird. Welchen Schaden dies am Boden anrichtet, hängt allein von der Stärke des Untergrunds, der Masse des Bösewichts und dem Impuls deiner Faust ab. Wenn Sie sie hart genug treffen, segeln sie in die Umlaufbahn und Sie sinken mehrere Fuß in den Boden. Du bist super, also wird es einfach sein, dich auszugraben.
Sie werden rückwärts fliegen, es sei denn, Sie drücken hart genug gegen den Boden oder drücken mit einer äquivalenten Kraft gegen den Boden, die dem Schlag entgegengesetzt ist.
Es ist tatsächlich möglich, Dinge fliegen zu lassen, vorausgesetzt, Sie haben genug Kraft hinter Ihrem Schlag. Und nein, du fliegst nach dem Schlag nicht rückwärts. Die Stoßwelle wird von Ihrem Arm absorbiert.
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In der Fernsehsendung Stan Lee's Superhumans demonstrierte der Shaolin-Mönch Shi Yan Ming seinen Ein-Zoll-Schlag auf einer Crashtest-Dummy. Die Tests zeigten, dass es 1,7-mal schädlicher war als ein Autounfall mit 30 mph (48,3 km/h) mit modernen Sicherheitsfunktionen. ~ One Inch Punch – Wikipedia
Und nein, dieser Mönch flog nicht rückwärts oder was auch immer, nachdem er sein Ziel geschlagen hatte. Das Ziel würde sicherlich durch den Raum fliegen, wenn man bedenkt, dass der Schock mehr als 1,5-mal so groß war, als von einem Auto getroffen zu werden, das mit 50 km / h fährt.
Sehen Sie sich auch dieses echte Demonstrationsvideo von Bruce Lee an. Sie werden sehen, wie das Ziel mehrere Fuß zurückgeschoben wird, und selbst dann fällt der Stuhl etwa einen Fuß zurück auf den Boden!
msb
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