绿巨人的力量有多大来源?

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漫威十大最强力量英雄!其中绿巨人家族居然占了4位!
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排在第一名的,是绿巨人浩克!另外3名:Skaar,绿巨人之子;Maestro,剑圣绿胖;She-Hulk,女浩克。【小威推荐·漫威周边】指尖陀螺 &&& & &手机壳& & & &&休闲鞋& & & &&马克杯& & &&↓点击阅读原文查看更多精彩内容
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绿巨人跳起来的破坏力有多大?(无剧透)
绿巨人的力气有多大?
本文作者:junglerubik
《复仇者联盟》最近正在热映,电影里绿巨人弹跳力惊人,经常轻轻松松一跃而起就打下一架飞机。究竟是什么样的力作用在地面使得绿巨人腾空而起?连线网站的专栏作者 Rhett Allain 就对此作了一番分析,根据他最终的估算结果,绿巨人起跳瞬间可谓破坏力惊人,他随随便便就能把地面蹬踩得四分五裂。
绿巨人的弹跳过程
首先让我们来大致了解一下弹跳的整个物理过程。下面是绿巨人从发力起跳(状态1)到跳到最高处(状态3)的起跳全过程示意图:
这幅示意图没有画出绿巨人所受的力,在起跳过程中绿巨人会受到重力和地面所给的向上的支持力。因为我们只关心绿巨人位置的改变而不关心其随时间的变化情况,所以从功能转化的角度来考虑是最好的入手方式。如果把绿巨人看成一个质点,那么在任何时刻的功能关系可以用下面的方程表示。
其中 W net 表示总功, W grav 表示重力做的功, W ground 表示地面做的功, ?K 表示动能的改变量。当然这个质点模型与实际情况之间还存在一些差别。从姿态 2 到姿态 3 之间的离地阶段把绿巨人看作质点是没有问题的,因为在这期间只有重力做功。在这个过程结束的时刻(处于姿态 3 时),绿巨人的速率为 0。这段过程中的功能关系如下所示:
其中 K 2 表示姿态 2 时的动能, K 3 表示姿态 3 时的动能(0), mg 表示绿巨人所受的重力。这是绿巨人跳起之后的情况,那绿巨人的起跳阶段又是怎样的呢?在这个阶段绿巨人被视作质点(其实并不是质点),有两个力作用于他。
其中 K 1 表示姿态 1 时的动能(也是0), F 表示地面对绿巨人的平均作用力。在前面我们已经把姿态 2 时的动能表示了出来,所以这时就可以算出地面对绿巨人的作用力:
事实上,地面对绿巨人的力所做的功为 0,因为做功的必要条件是位移,而施加这个力的点并没有移动(在地面上),所以做功为 0。在这里我们简化了起跳的过程:我们把绿巨人假设成质点,那么我就可以认为这个力施加在了质心上,从而根据质心的位移算出了这个功。最终我们得到了地面对绿巨人施加的让他腾空而起的力。到这里要算出作用力的具体数值,只需要估算出绿巨人的一些基本物理量的数值就可以了。
绿巨人有多重
根据上面的式子,我们必须要知道绿巨人的质量,这其实有些困难。绿巨人以很多种形态出现,因此他质量的取值范围可以非常大。让我们假设他的密度和常人一样,并且体积为《复仇者联盟》这电影中所展现的大小。
如上图所示,如果我假设鹰眼(绿巨人左手边的人)是一个正常体型的人(身高大概 1.8 米),那么绿巨人大概有 2.5 米(虽然这大概仅仅是绿巨人驼背时的身高,但就凑合算吧)。我们把人类的体型简化成圆柱体:
对于一个体形匀称的成年男子,我用 a 1 这个比率来表示一个人的身高和他的半径之间的关系。假设一个正常男性有 70 公斤,那么就有:
如果绿巨人只是一个高大一点的正常人,那么他会有着与常人一样的 a 1 。然而,我认为绿巨人会比常人更壮硕一点,那就认为他的比率为 1.25 a 1 。这样一来他的质量就是:
所以,我现在只需要把正常人的身高和体重代入上面的式子。这样一来可以算出绿巨人的质量为 293 千克。
但有个问题一直困扰着我。布鲁斯o班纳(绿巨人变身前的形态)看起来是个挺正常的人吧?当他变身为绿巨人时,他的质量从普通人的 70 千克变成快 300 千克,多出来的质量是从哪来的?如果这些质量是根据爱因斯坦 E = m c 2 的质能公式转换过来的,这大概需要 2.7 x 10 19 焦耳的能量。这么多能量从哪来?我们知道太阳释放能量的功率大概有 4 x 10 26 瓦特/秒,但其中只有大约 1.7 x 10 17 瓦特能被地球接收。如果绿巨人变身时可以吸收所有的太阳能,他也需要大概两分半钟来吸收变身所需要的能量。这可能就是他变得愤怒的那段时间吧。
他跳的有多高
首先,让我们估计一下示意图中 s 1 (起跳发力时重心高度)和 s 2 (直立是重心高度)的大小。假设绿巨人站立时的重心高度为 1.4 米。通过一个简单的实验,我发现起跳前蓄满力后重心高度大概下降到 40%。如果绿巨人采取相似的姿势起跳,那么他 s 1 的值大概为 0.56 米。下图绿巨人腾空的一个镜头:
我们可以在
里找到了纽约市的这个地点:
据此估计绿巨人会跳到至少 120 米高!
会把地蹬裂么?
把上面的数值代入作用力的表达式后,我们就可以算出,绿巨人起跳时对地面的平均作用力量高达 4.08 x 10 5 牛。并且这只是平均作用力。实际中起跳时蹬踩地面的作用力并不恒定,虽然会有一段时间它会是一个更小的力,但是另一段时间却是一个更大的力。
回到我们最初的问题上,绿巨人起跳时会不会把水泥地面给蹬裂了?这就要看水泥水泥的抗压强度,也就是水泥在坏掉之前能承受的最大压强。为了计算地面在起跳过程中所承受的压强,这里需要估算出绿巨人脚掌的大小。一个普通人的一只脚掌大概有 0.25 米长, 0.09 米宽。如果绿巨人的身高(以及他的脚长)是我的 1.4 倍,那么他的一只脚掌有 0.35 米长。然而让我加上那个 1.25 倍的增大比例,那么他的脚掌就有 0.44 米长, 0.16 米宽。两只脚总的着地面积大概有 0.14 平方米。
因此地面大概承受 4.08 x 10 5 /0.14 = 2.9 兆帕的平均压力。根据
,水泥的抗压强度大概在 10 兆帕。计算结果似乎是绿巨人起跳时不会踩裂地面,但需要注意的是,绿巨人起跳时给地面的作用力并非恒定的,。如果画出起跳时对地作用力和质心移位的草图,这个曲线大概看起来像这样:
如果那个最高值超过了地面能承受的最大负担,路面就会因此裂开。而且,我们始终假设绿巨人起跳时脚掌是完全贴于地面的,实际上正常人并不会这样起跳。因此随着绿巨人一跃而起时,他脚下的地面也几乎一定会迸裂开来。
很有意思的计算。不过相比于绿巨人的破坏力,大家好像对他的裤子哪买的更感兴趣…
原文来自: wired.com
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通过文章的公式, 绿巨人的JJ至少有23.6cm
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全部评论(194)
健次郎每次出场也要把背心崩坏一次以上,估计他们每次回后台都要干一会针线活。
果壳谣言粉碎机编辑
找到一张很萌的图来自
我更感兴趣的是雷神锤和鹰眼的弓~没人陪着一起看的话,真心没有动力去看啊。。。
空间信息与数字技术专业
生物工程专业
绿巨人被赶出地球后进化成宇宙绿巨人,然后回来把这些超级英雄K光了,钢铁侠穿了两层装甲都被他捏碎了。。。神奇四侠全灭,第一个跳出来的蜘蛛侠就是个打酱油的。。。哨兵同志和老绿K成平手,然后都变成凡人后被老绿一拳ko。。。。老绿绝对是个BUG...
这文章真是。。。有意思啊、= =
统计学专业本科生,数学控
刷个前排……一直以来关注的都是绿巨人的内裤哪买的
跳起来打飞机……
内裤............
的话:我更感兴趣的是雷神锤和鹰眼的弓~没人陪着一起看的话,真心没有动力去看啊。。。雷神锤就是平时随便敲敲打打,慢慢蓄气,气满后留到关键时刻放雷电你可以买个爆米花陪你去看
土木工程硕士生
这篇文章作者可真认真~
“……如果我假设鹰眼(绿巨人左手边的人)是一个正常体型的人(身高大概 1.8 米)……”。。。目测鹰眼最多也就1.6米= =、、、
压力容器初级工程师
设大只佬某次起跳高度h,体重m,起跳时间t(很短的发力时间)由能量守恒可得起跳速度v(忽略风阻)mgh = 1/2*m*v^2由动量守恒可得起跳平均力F'(假设均匀发力)mv - mv0 = mv - F't恩,这题就完了……因为一般起跳发力都是不均匀的(如最后一幅图),所以Fmax一定大于F‘,如果F'都能碎大石,F妥妥的也能拉
智能科学专业
死理性GEEK万岁。。。。。楼主忘了算打飞机的受力。。。——————以下是猪的签名——————————才疏学浅,请前辈们指导哈~
的话:设大只佬某次起跳高度h,体重m,起跳时间t(很短的发力时间)由能量守恒可得起跳速度v(忽略风阻)mgh = 1/2*m*v^2由动量守恒可得起跳平均力F'(假设均匀发力)嗯,只要考虑初始状态和获得的速度就ok,中间的动作可以忽略mv - mv0 = mv - F't恩,这题就完了……因为一般起跳发力都是不均匀的(如最后一幅图),所以Fmax一定大于F‘,如果F'都能碎大石,F妥妥的也能拉
看到google地图的时候震惊了...
通过文章的公式, 绿巨人的JJ至少有23.6cm
不过话说,这样的强度,绿巨人的身体结构也很强大呢…
跳起来打飞机!!厉害
推荐大家看一本书《空想科学读本》,里面有普通人变身成凹凸曼是通过什么途径~~
战斗力超强
死宅们,注定孤独一生
Hulk的数据可以去官网查啊,能量因该是当时被伽马炸弹炸了一直储存在体内(漫画版)(无责猜想)...
弱弱的问一句:计算了这么久,我们有没有考虑影片中传送门打开时,对地球引力场的影响?也许那会儿地球重力g减小了呢
工程力学硕士
说几点看法:水泥(其实这里应该是混凝土)的抗压强度是通过块体抗压试验得到的,不同场合下有20cm立方体、15cm立方体、棱柱体(尺寸一时想不起来)各种方法,这些实验的共同点是块体没有约束。约束能够大大增加混凝土抗压能力。为什么呢,想象一下,一大块混凝土压碎后,小块体向周围散开去,整体性丧失了,抗压能力也失去了。如果存在一种类似于环箍的约束,混凝土不溃散,那么抗压能力将大大提高。事实上,土木工程领域里,在混凝土受压部位配置钢筋就是一种增强约束的手段,防止混凝土溃散,增加抗压能力。按照规范建设的城市混凝土路面都是配筋的(尽管不多),而且是浇筑成整片的,浩克脚下的那一块混凝土周围还有其他混凝土积压在一起,是存在很强的环箍约束的,总体抗压能力会超过块体实验得到的数值。当然,超过块体实验确定的极限压力会出现裂缝什么的,但约束的存在让混凝土开裂后没有大的变形,继续发挥性能。另外,10兆帕这个有点异议。混凝土抗压强度从不到10兆帕到超过100兆帕不等,就中国规范而言,道路混凝土的等级主要是抗折断强度来控制,而抗压强度一般超过30兆帕,偷工减料神马的特殊国情问题暂先不考虑了,美国规范有所不同,但不会有太大差异,何况现在30兆帕混凝土基本是各领域的标配了。还有呢,混凝土在突加荷载作用下有一定的“硬化”现象,就是能够在很短的时间里承受超过极限的荷载而不破坏,这也在一定程度上为浩克脚下的混凝土加分了。再者,浩克毕竟是肉脚啊,压力分布还是比较均匀的,同样的力如果是一个铁蛋,基本上只有一点接触,那混凝土难免就悲剧了。
有个办法可以解决楼主提出的几个问题。在我的改良模型中,绿巨人变身并没有增加质量,其实是他吸入空气所以身体变大了。这样他的质量还只有70Kg,跳起200米时对水泥的压力大大减少,这就同时解决了多出来的质量哪来和水泥地为什么没裂开的问题。至于为什么吸入空气后绿巨人会处于非常大力且刀枪不入状态?我想是因为细胞含某种未知物质,可与空气分子结合后变硬,使整个身体的强度大幅增加,并使空气中的氮、氧分子核聚变产生大量战斗所需能量(虽然氮和氧核聚变需要难以置信的高温高压,但我相信有某种未知科技可实现)。
的话:“……如果我假设鹰眼(绿巨人左手边的人)是一个正常体型的人(身高大概 1.8 米)……”。。。目测鹰眼最多也就1.6米= =、、、别这样,鹰眼那演员虽说不高,才178,但说人家一米六也太那啥啦……顺便说,我对这个挺不满的,鹰眼在漫画里明明是个金发的高个儿,都可以冒充美队的……
的话:绿巨人被赶出地球后进化成宇宙绿巨人,然后回来把这些超级英雄K光了,钢铁侠穿了两层装甲都被他捏碎了。。。神奇四侠全灭,第一个跳出来的蜘蛛侠就是个打酱油的。。。哨兵同志和老绿K成平手,然后都变成凡人后被老绿一拳ko。。。。老绿绝对是个BUG...这是。。。哪儿的剧情?
果壳谣言粉碎机编辑
的话:这是。。。哪儿的剧情?绿巨人世界大战
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男子真实版绿巨人 身材壮硕力量强大我等恐怕是霍比特人
编辑:xwb 10:59:36关键字:男子真实版绿巨人
伊朗现男子真实版绿巨人。我们熟知的绿巨人浩克在一众超级英雄中非常容易辨认,他有着极为笨重结实的身体和绿色的皮肤,肌肉力量非常强大。伊朗男子发达的肌肉和壮硕的身材神似绿巨人浩克,我等一众娇小的群体在其眼中恐怕是如霍比特人般的存在吧。
男子真实版绿巨人
男子真实版绿巨人
如真实版绿巨人的男子是24岁的Sajad Gharibi,来自伊朗。现在他的体重已经达到了155kg,他在Ins上放出了自己裸着上半身出镜的照片引起了网友的关注。Sajad的肌肉非常硕大,强壮的身材非常抢眼。
男子真实版绿巨人
Sajad露着强悍得意的表情,让人们觉得眼前的壮实肌肉男仿佛就是真实版的绿巨人,除了绿颜色外,身材和力量等方面因素都他都已经具备了,我们这些娇小的群体跟他一比简直就是小矮人和霍比特人吧,看他那个蔑视的眼神,对的,他仿佛在表示这个比喻非常恰当。
男子真实版绿巨人
野蛮浩克没有愤怒时纯肌肉力量能够举起一座山山脉=一亿五千万吨,同时这个形态也是曾经被认定为是浩克的最强形态。按官方说法,他的力量近乎无限,越愤怒他就会越强大。据说,伊朗这个男子真实版绿巨人能举起三百五十斤的重物,这个力量和绿巨人比虽然有差距,但是和普通人相比已经非常厉害了。
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