先說答案:
哪吒一腳的力量高達2400萬噸,相當于240艘航母。
毽子速度接近第三宇宙速度的18倍,可輕松飛出銀河系,在本星系群遨游。
以下是分析和計算過程:

我們?nèi)菀鬃⒁獾剑?a class="keyword-search" >哪吒踢毽子把人陷入墻體,主要分成五個受力過程:
哪吒踢飛毽子 毽子空中飛行 毽子撞擊人體 人體空中飛行 人體陷入墻體
我們通過逆推法來一一分析。
人體陷入墻體的過程
哪吒踢出的毽子,能一腳把爸媽陷入墻體。
從餃子導演所畫的42億海報可以看出,他們陷入的是磚墻。
磚的抗壓強度為10-30 MPa,抗沖擊強度約2MPa左右,一般墻體內(nèi)部都會加固,墻的力學屬性通常能與磚相當。
顯然這里是高速沖擊,所以用后者。
我們假設身體平均陷入一半(深度 ),才能嵌入墻體。而且,嵌入過程,是一個理想的減速過程。
李靖作為古代武將,魁梧有力。

喲~
這關系式竟然頗為優(yōu)美簡潔。
從這個關系式,也可以看出。
無論哪吒踢的是什么東西,這個東西是否嵌入強度固定的墻體,都只和速度、密度有關。
帶入前面的數(shù)據(jù),我們得到了李靖的水平飛翔速度為:
也即161km/h。
超過高速限速,而且已經(jīng)相當于動車速度下限了。
李靖的速度竟然達到這么大,的確是“飛”起來了。
人體空中飛行的過程
哪吒和父母玩耍時,距離墻壁頗遠。
古代大四合院的寬度可以達到30m左右,我們不妨假設,他們相距5m踢毽子,各自距離墻壁都是10m左右。
人體高速飛行時會受到顯著的阻力影響。

我們知道了李靖撞墻前的水平速度是44.72m/s,我們進一步來計算他被毽子撞飛時的水平速度。

帶入相關數(shù)據(jù),得到:
我們此時求得的僅僅只是李靖的水平速度。
李靖從地面起飛,撞擊在墻上的過程,是一個拋物線過程。
所以,他還受到一個向上的速度。
當然,李靖飛行的拋物線高度,遠遠比這低很多
當不考慮其他條件,李靖在空中撞擊墻壁,可能是拋物線頂點前后的任意位置。
我們先來看看李靖整個過程飛行的時間是多少。
從前面的微積分,我們?nèi)菀卓闯觯?/p>
我們假設李靖撞擊墻壁的高度,距離地面1m。當只有重力做功時,1m需要0.3s左右,這個時間大于李靖的飛行時間,所以李靖只能是飛行向上的時候撞擊到了墻壁上(拋物線前半段)。
所以,容易求得李靖的垂直速度。

最終我們求得李靖的真正初速度為:

毽子撞擊人體的過程
接下來,我們來看看毽子的速度有多少。
毽子的重量在13~15g,也即0.015kg。
毽子與人體相撞,然后一起飛行,有基本的動量守恒。

可得毽子的速度為:
這個速度達到250km/s。
多么驚人的速度!
第三宇宙速度(飛出太陽系)也才16.7km/s。
第四宇宙速度(飛出銀河系)一般認為120km/s左右,依舊遠遠不及這個速度。
第五宇宙速度(飛出本星系群)一般認為2000km/s左右。
銀河系圍繞本星系群公轉速度大約600km/s。
也就是說哪吒踢出的這個毽子,在太空中可以輕松穿越銀河系,甚至同時穿越臨近的仙女座星系,飛入更廣袤的本星系群。

毽子空中飛行的過程
這么快的速度,哪吒踢出的毽子運動軌跡,已經(jīng)可以近似看做直線。且飛行方向與水平面的夾角,與李靖飛行軌跡是相當?shù)摹?/p>
哪吒(左邊豎線)與李靖(右邊豎線)踢毽示意圖
哪吒和李靖相距5m時,毽子上飛高度是:
我們假設哪吒輕輕跳躍,踢飛毽子的高度是0.4m,李靖防守時略微下蹲,重心高度1m,那么則正好符合計算結果(0.4+0.6=1)。
毽子在空氣中以數(shù)百公里每秒的速度飛行,產(chǎn)生的風阻加速度遠遠高于重力加速度,因此計算過程重力加速度可以直接忽略。
通過三角函數(shù)關系,我們很容易得到毽子飛行的總距離為:
我們再次利用前面分析出來的風阻下的速度公式,進一步計算毽子的初速度。
比起人體的形狀,毽子的風阻系數(shù)比較大,即便我們考慮高風速下羽毛全部丟失(或在后部壓縮),風阻系數(shù)也應當取值1左右。

不同材料橫截面的風阻系數(shù)

高速飛行時,主要由金屬圓片提供風阻面積,金屬圓片的面積大約10cm^2,也即0.001m^2。
帶入前面的關系式,求得毽子初速度:
也即超過300km/s,接近第三宇宙速度的18倍。
當然,由于毽子初速度也沒大多少,因此依舊是繞本星系群旋轉,無法飛出去。
哪吒踢飛毽子的過程
和母親對比,可以看出哪吒的高度不及母親的一半,不足1m。
動畫比例大約相當于3歲兒童的身高。
踢毽子的過程,對毽子的有效做功距離,完全被腿的長度所限制。
預估哪吒踢毽子時對毽子的最大做功距離,不超過20cm,也即0.2m。
那么踢出時,毽子受到的平均作用力為:
也即36萬噸,相當于3.6艘航母的重量。
然而,這個驚人的數(shù)據(jù),僅僅只是毽子的受力,還不是哪吒的真正腿部力量。
因為在超高速狀態(tài)下,毽子踢飛已經(jīng)不是一個彈性形變的過程,而是一個被加速推動的過程。
所以,哪吒踢出毽子時,腿部的加速度和毽子的加速度是相同的。
相當于重力加速度的240多億倍。
哪吒是幼童摸樣,即便腿部有效加速的質量僅僅按照1kg來算,他的腿部力量都高達:
用風阻公式修正一下,得到的力量則是241140588653N,可以看出只是稍微大了一些。
也即相當于2400萬噸的力量,相當于240艘航母。
同時我們還可以計算出,哪吒腿部對空氣壓縮產(chǎn)生的能量相當于481969483J,正好和100kg的TNT爆炸威力相當,而1kg的TNT便可以炸掉一間房子。也就是說,如果現(xiàn)實中有人一腳踢出這么大的速度威力,相當于一場劇烈的爆炸。
當然哪吒整個腿部的能量,更是這個數(shù)據(jù)的1000倍左右,爆炸半徑可超過100米,現(xiàn)實中一腳整個院子都得炸沒了。當然,由于速度還只是光速的千分之一,還不至于一腳核爆。
動畫中,哪吒媽媽也是有修為的武將。父母、哪吒、以及毽子的材料強度,都不能用普通物質來考慮。畢竟普通材料的毽子,那么高的速度下,一瞬間就被空氣摩擦的熱量融掉了。甚至包括墻壁、空氣也需要疊上“永久”BUFF。
當然,如果哪吒一家的重量隨著材料強度的增加而增加,那么他的恐怖力量還會指數(shù)級的增加。
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