激戰!魯夫 vs. 神‧艾涅爾,到底誰勝誰負?!(我知道作品中當然是魯夫贏啦,不過過程可能需要修正一下...)

#話都給我講就好系列-180-20200627
激戰!魯夫 vs. 神‧艾涅爾,到底誰勝誰負?!(我知道作品中當然是魯夫贏啦,不過過程可能需要修正一下...)
北極圈氣溫飆高到攝氏38度,中國長江流域強降雨造成嚴重水患,這是這幾天關於 #全球氣候變遷,造成的極端天候的新聞。除了這些以外,6月25日,印度與尼泊爾接壤的北方省(Uttar Pradesh)以及比哈爾省(Bihar)兩地,一天之內就有107人遭受雷擊而死,破了單日的最高紀錄。近年來,印度每年都有超過兩千人遭到雷擊而死。
而就在前一天6月24日,#國際氣象組織(World Meteorological Organization, WMO)正式發表認證,史上最強閃電發生在2018年10月31日的巴西南部,這一發閃電橫跨709公里的範圍,有衛星空照圖為證。這個分析結果,將發表在最近一期的「地球物理研究通訊」(Geophysical Research Letters)。

大家都知道閃電是什麼東西,就是電流打穿了空氣,雲層中的電荷落下進入地面。閃電的能量驚人,平均而言一發閃電的能量是50億焦耳,持續時間一般來說為10微秒,換算成功率的話是500兆瓦,是台灣尖峰發電功率的一萬多倍。
等等,空氣不是絕緣體嗎?為什麼電流能夠穿過去呢?這要問「海賊王」。
「一億伏特!!!!!!」這是動畫版「#海賊王」第182話「遂に激突! 海賊ルフィVS神・エネル!!」中的名場面,神‧#艾涅爾 接連使出「6000萬伏特」跟「一億伏特」的必殺技對付主角 #魯夫,不過眾所周知,魯夫是個「橡膠人」,橡膠的電阻超大,因此艾涅爾雖然暴強,還是被魯夫打敗,可見戰鬥中「屬性相剋」是很重要的…
不過,這個劇情正確嗎?
在課堂上問同學這個問題,大家多半也是從「歐姆定律」下手,查出橡膠的電阻率後,一加計算,發現電流小得可憐,因此結論是魯夫的確不怕艾涅爾。
不過呢,所謂的絕緣體,也是有其限度的,關鍵在於電場的大小與介質的「絕緣強度」(dielectric strength)。閃電能打穿原來是絕緣體的空氣,是因為空氣的絕緣強度是300萬伏特每公尺,電場超過這個數值,就可以打穿空氣。
電場的算法,簡單的說是「電壓除以距離」。所以我們來看一下海賊王的情形,根據普物課本的「絕緣強度表」可以查到,橡膠的絕緣強度比空氣大十倍,可以承受每公尺3000萬伏特的電場。艾涅爾的攻擊是從上而下以手掌壓住魯夫的頭,施以一億伏特的電擊,魯夫雙腳為接地端,所以距離剛好就是魯夫的身高,我們採用第一季的設定172 cm,也就是 1.72 公尺。接下來算電場:一億伏特除以1.72公尺…靠北喔每公尺5800萬伏特,超過橡膠的絕緣強度每公尺承受3000萬伏特,魯夫被打穿啦!變成魯蛋、魯蛇、魯肉飯了!!!!
所以很不幸,動畫的演出,物理上是錯誤的!
不過沒關係!因為差不到兩倍,所以還救得回來!
吃了橡膠果實的魯夫,除了是絕緣體以外,還有另一個能力是「變形」,他經常用的一招就是把身體拉長!對!就是這個!加上艾涅爾還有一個致命的弱點!可以讓魯夫反敗為勝!
那就是:艾涅爾每次出招,都會「預告」這次電擊的電壓。
所以魯夫如果物理有學好的話,一聽到艾涅爾的「一億伏特預告」,就開始進行計算:
「我的身高172公分,被一億伏特打中的話會產生每公尺5800萬伏特的電場,超過我的絕緣強度每公尺3000萬伏特!這樣不行!5800萬是3000萬的1.93倍,所以我只要把身高變成兩倍344公分,電場就只剩一半每公尺2900萬伏特,小於我的絕緣強度!Safe!就這麼辦!」
於是魯夫伸長了身高,順利破解了這一招,就能跟原本劇情一樣打敗艾涅爾了!可喜可賀!
只是旁邊擔任「解說役」的娜美就累了,本來的台詞只要說「魯夫是橡膠人不怕電」,現在得要這麼說:
「魯夫的身高172公分,被一億伏特打中的話會產生每公尺5800萬伏特的電場,超過魯夫的絕緣強度每公尺3000萬伏特!這樣不行!5800萬是3000萬的1.93倍,所以魯夫只要把身高變成兩倍344公分,電場就只剩一半每公尺2900萬伏特,小於魯夫的絕緣強度!Safe!」(以上為 copy paste)
相信喜愛物理的各位讀者,應該會覺得更精彩吧~~~~
結論是:即使你是超級英雄,或是吃了惡魔的果實,都得要學好物理喔!
另外溫馨小提醒:明天6月28日是「國際注意閃電安全日」(International Lightning Safety Day),各位好孩子也要小心別被電到了喔!
圖一:艾涅爾!你就是打架時太有禮貌才會輸!(來源:尾田榮一郎/集英社)
圖二:有數字、有圖、物理學家就能算…(來源:尾田榮一郎/集英社)
圖三:世界氣象組織認證,橫跨超過七百公里範圍的史上最大閃電(來源:WMO)
圖四:6/25當日印度上空的衛星雲圖(來源:CNN)

激戰!魯夫 vs. 神‧艾涅爾,到底誰勝誰負?!(我知道作品中當然是魯夫贏啦,不過過程可能需要修正一下...)北極圈氣溫飆高到攝氏38度,中國長江流域強降雨造成嚴重水患,這是這幾天關於...

東海大學應用物理系發佈於 2020年6月27日 星期六

分類: 動漫和電影之中的物理學, 話都給我講就好。這篇內容的永久連結

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