Aquaman Trailer: Die Physik seines Sprunges aus dem Wasser


OK, ich bin ein wenig aufgeregt für den neuen Aquaman-Film. Klar, ich wurde schon von DC-Filmen enttäuscht – aber wir haben auch Wonder Woman bekommen (was großartig war). Als Kind hat meine Mutter ein Aquaman-Kostüm für mich angefertigt. Sie sagte, es sei das beste Kostüm für mich, seit ich blonde Haare hatte (und Aquaman auch). Aber der wahre Grund war, dass Aquaman keine Maske trug – und Masken sind schwer herzustellen. Es war ein tolles Kostüm, danke Mama.

Nun für den Teil, in dem ich das mache, was ich tue: Verwenden Sie Physik, um einen Filmtrailer zu analysieren. Lasst uns anfangen.

Obwohl ich nicht wirklich weiß, was los ist, weiß ich, dass es ein U-Boot gibt. Ich weiß auch, dass Aquaman aus dem Wasser schießt und auf diesem U-Boot landet. Diese Szene werde ich analysieren.

Aquaman kann zwar extrem schnell schwimmen, aber sobald er das Wasser verlässt und in die Luft gelangt, wirkt nur eine Kraft auf ihn ein – die Schwerkraft, die direkt nach unten zieht. Da die Stärke der Gravitationskraft von der Masse des Aquaman abhängt UND die Nettokraft gleich dem Produkt aus Masse und Beschleunigung ist, muss die Beschleunigung konstant 9,8 Meter pro Sekunde im Quadrat sein (Wert des lokalen Gravitationsfeldes). .

Sobald sich Aquaman in der Luft befindet, hat es die gleiche Beschleunigung wie ein hochgeschleuderter Stein. In der Luft geht es nicht um Aquaman, es geht nur um Physik. Da es sich um Physik handelt, sollte ich, wenn ich seine vertikale Bewegung betrachten kann, etwas herausfinden können. In dieser Situation kann ich die Videoanalyse verwenden, um seine Position in jedem Frame des Videos zu ermitteln. Dies gibt sowohl Positions- als auch Zeitdaten an, so dass ich seine Flugbahn aufzeichnen kann. Oh, aber das ist nicht ganz einfach. In dieser Szene scheint sich die Kamera (oder virtuelle Kamera) vorwärts zu bewegen. Dies bedeutet, dass sich das Verhältnis der Pixelgröße im Video zur tatsächlichen Größe mit der Position der Kamera ändert. Ich kann diese wechselnde Kamera ausgleichen, aber es erfordert einige zusätzliche Schritte. Wenn Sie so etwas selbst machen möchten, sehen Sie sich die Tracker-Videoanalyse an. Sehr hilfreich.

So würde die Bewegung einer stationären Kamera aussehen.

Rhett Allain

Nun zur Physik. In einer Situation wie dieser sind drei Dinge zu beachten: die Entfernungsskala, die Zeitskala (Bildrate) und die vertikale Beschleunigung. Bei der Videoanalyse können Sie zwei dieser Dinge auswählen, um sie zu kennen, und dann nach dem anderen suchen. In diesem Fall gehe ich von der Größe von Aquaman aus und davon, dass das Video in Echtzeit abgespielt wird (die Bildrate ist also korrekt). Dann kann ich die vertikale Position von Aquaman als Funktion der Zeit darstellen. Die Handlung sollte eine Parabel sein. Hier ist was ich bekomme.

Rhett Allain

Jep. Das sieht nach einer Parabel aus – also gut. Noch besser, durch Anpassen einer Gleichung an diese Daten kann ich einen Wert für die vertikale Beschleunigung erhalten. Es ist der doppelte Koeffizient für das t2 Begriff. Damit liegt die Beschleunigung bei 11,8 Metern pro Sekunde. Auf der Erdoberfläche hätte ein frei fallendes Objekt eine Beschleunigung von 9,8 m / s2. Tatsächlich sind diese beiden Werte sehr nahe – vor allem, weil ich die Größe von Aquaman erraten habe, um die Entfernungsskala einzustellen.

Warum ist das so beeindruckend? Lassen Sie mich zunächst darauf hinweisen, dass dies höchstwahrscheinlich eine CGI-Szene ist. Ich bezweifle, dass sie einen Stuntman haben, der aus dem Wasser schießt und auf einem U-Boot landet (aber ich habe mich schon geirrt). Dies bedeutet, dass sie nicht nur die Bewegung eines digitalen Aquaman animieren, sondern sie mithilfe der Physik berechnet haben. Ich denke, das ist genial.

Aber warte! Es gibt mehr. Nun, da ich eine Flugbahn für Aquaman habe, kann ich zwei Fragen beantworten. Erstens, wie hoch bewegte er sich aus dem Wasser? Das ist ziemlich einfach. Ich kann nur den Positions-Zeit-Graphen betrachten und sehe, dass seine Höhenänderung ungefähr 3,6 Meter betrug (fast 12 Fuß für Imperiale). Zweitens, wie schnell war er im Wasser geschwommen, bevor er sich in die Luft bewegte? Dies ist ein ziemlich einfaches Problem der Projektilbewegung. Wenn Sie die Beschleunigung kennen (und ich auch) und Sie die maximale Höhe kennen (und ich auch), können Sie die Startgeschwindigkeit berechnen. Ich lasse die Details als Hausaufgabe, aber die Antwort ist 8,4 m / s oder etwa 19 Meilen pro Stunde (wiederum für Benutzer der imperialen Einheit). Das ist ziemlich schnell, aber nicht der schnellste Fisch im Ozean. Der Segelfisch kann Geschwindigkeiten von 30 m / s erreichen.

Natürlich ist Aquaman hier möglicherweise nicht auf Hochtouren. Warum sollte er? Er springt einfach auf ein U-Boot.


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