På ekte? Vi ber en fysiker om å ødelegge favoritthandlingssekvensene våre

Tyngdekraften
Blockbuster Hollywood actionfilmer. De rocker. Hvor ellers kan du ponni opp $10 og få spenning på kanten av setet som varer i 90 minutter?

Nesten like gøy som å se dem er, vel, å tulle med vennene dine etterpå. Du vet hva jeg mener: "D u d e... det er absolutt ingen måte at Batman kunne ha kjørt Batpod på den måten i det virkelige liv, jeg mener C'MON!!" Men hvordan kan du fortelle hva som var ren, uforfalsket filmmagi og hva som var – perfekte forhold antatt – faktisk mulig i virkeligheten verden?

Slik gjør du: Spør en vitenskapsmann! Så vi gjorde det. Ikke hvilken som helst vitenskapsmann, vel å merke. Nei, vi gikk rett til en fysiker som ikke bare snakker, han går helt på tur. Dr. Austin Richards, A.K.A. Dr. MegaVolt, som – akkurat som Bruce Wayne – tar på seg en spesiell dress der han regelmessig risikerer livet, takket være en Tesla-spole som tilfeldigvis genererer en million volt elektrisitet.

Du må ha et ganske godt grep om både fysikk og virkelighet når lek med lyn er hobbyen din. Så vi har en rimelig grad av tillit til at når Dr. Richards sier: «Det er ikke ekte», er han på nivået.

Her er fem av de, ahem, flaggermus-t-galeste filmscenene fra de siste to årene, med en kort realitetssjekk, med tillatelse fra Dr. MegaVolt.

Scene 1

Air Force One Rescue –Iron Man 3

Reality Rating: 1/5

Hvorfor det fungerer

Merkelig nok er det ikke problemet med denne scenen å få 13 personer til å koble seg sammen under et fallskjermhopp i stor høyde. Faktisk ble sekvensene i luften skutt med hjelp av et profesjonelt fallskjermhopperteam som utførte koblingen slik den er sett i filmen. Der vi må gjøre noen mye større trossprang er på slutten av sekvensen.

hvorfor det ikke fungerer

For det første, noen grunnleggende ting: Folk som faller ut av jetfly i marsjhøyde, gjør det i omtrent 600 MPH ved 35-39 000 fot. Med andre ord, de gjør det rett og slett ikke uten masse spesialutstyr. Hypoksi fra høyden alene kan være dødelig.

Nå, forutsatt at Tony Starks Iron Man-drakt var i stand til å generere kraften som trengs for å bremse rundt 1600 pund masse fra endehastighet til en sikker vannlandingshastighet (en kraft som tilsvarer skyvekraften som genereres av en jetmotor i forretningsklasse), og forutsatt at Starks "elektrifisering" av de første passasjerene i den tosidige kjeden kan generere nok muskelspenninger til å holde hendene lukket på forskjellige lemmer (du begynner å se problemet her ikke sant?), må vi fortsatt møte dette ubeleilige sannhet:

iron-man-3-special-fx-030

"De to personene som holder i Iron Mans hender har det spesielt tøft," sier Dr Richards. "De må holde tilbake massen sin, pluss massen av menneskene under dem i kjeden, ganger omtrent 2 gees akselerasjon på slutten når de er i ferd med å slippes ut i vannet."

Regnestykket ser slik ut: En gjennomsnittlig person har en masse på ca 60 kg. Flyvertinnen, Heather, må holde 6 personer inkludert seg selv. 360 kg ganger 2 gee er 7,2 kN, som er 1600 pund kraft. Det ville sannsynligvis rive av armen hennes eller i det minste skade den alvorlig.

Så hvor mange mennesker ville vinket lykkelig fra vannet? Ingen. Iron Man selv ville måtte holde tilbake 12 personer totalt, eller 3200 pund kraft. Vi har ikke inkludert Tony Starks vekt i beregningen fordi (avslørings varsel!) han var ikke i drakten.

Scene 2

Cherno Alpha, Crimson Typhoon vs Otachi, Leatherback – Stillehavskanten

Reality Rating: 0/5

Hvorfor det fungerer

Vi så på Jaegers lenge og hardt (og fra mange forskjellige vinkler), og prøvde å finne noe som vi kunne henge på fysikkhatten vår, og vel, det er bare ikke et hattestativ i verden som er stort nok til dette jobb.

Hvis vi skulle være det veldig sjenerøse, kan vi innrømme at hvis (og vi snakker et "hvis" på størrelse med en syre-barfende Kaiju) det var mulig å bygge og drive en robot/mecha på størrelsen og skalaen til Jaegers, uten at de river seg fra hverandre, kan de faktisk være i stand til å utføre noen av sine mer grunnleggende bevegelser (gå for det meste). Beklager, det er alt vi har.

hvorfor det ikke fungerer

Det største problemet med Jaegers er at for at de skal kunne gjøre det de gjør, trenger vi at alt (teknologisk sett) er annerledes enn det vi har til rådighet i dag. Men filmen gir oss ikke engang spillerom på det punktet, og hevder at den aller første Jaeger som kom i tjeneste har sin første Kaiju-kamp 23. april, vent på det, 2015! Vi er ikke engang sikre på at Apple Watch vil ha lansert da, never mind a 1.980 tonn, kampklar meka.

Dr. Richards er enig i mange av observasjonene som er gjort i denne letthjertede kritikken av Jaeger engineering, og føler at disse fakta ganske mye oppsummerer i hvilken grad fysikk har blitt ignorert: «Bugatti Veyron, verdens raskeste bil, produserer 922 lb-ft dreiemoment. Han sier også at verdens største hydrauliske motor produserer 1.290.734 lb-ft.» For de som ikke er så matte-tilbøyelige, kan dette oversettes inn i, "88 461 Bugatti eller litt over 63 av hydraulikkmotorene bare for å holde robotarmen rett ut på skulderen." Ønsker mer? Her er en enda dypere analyse.

Scene 3

Rusk treffer Shuttle Explorer – Tyngdekraften

Reality Rating: 4/5

Hvorfor det fungerer

Du må bare gi den til Gravitys regissør, Alfonso Cuarón. Hans besettelse av detaljene i denne filmen resulterte i mest realistiske skildring av rommet vi har til dags dato (og det er vurderingen til en tidligere astronaut, ikke en fysiker).

I dette klippet er ikke bare fysikken til scenariet godt innenfor virkelighetens grenser, men det er det også fraværet av lyd når tusenvis av kilo romferge blir revet i filler ved å gå i bane rester. Og selv om det har vært gode debatter akkurat hvor ekte noen av filmens elementer og fungerende presedenser er, Dr. Richards syn på denne spesielle scenen er: Veldig ekte.

hvorfor det ikke fungerer

Av hensyn til dette klippet, la oss anta at noen av de mer problematiske elementene i filmen som førte til denne scenen var alle mulige, og skjedde som beskrevet. Det store problemet er ikke så mye fysikken som det er hvordan denne fysikken fremstilles. Dr Richards forklarer hvorfor:

«I filmen kommer det russiske spionsatellittavfallet rundt og passerer dem hvert 90. minutt, så det er i banehastighet i forhold til skyttelen og astronautene (med andre ord, den går ~25 000 miles på 90 minutter, som er 17 000 MPH). Den kinetiske energien er så høy at ting ville makuleres superfort og biter ville bli blåst overalt, sier han.

Selve ruskfeltet ville nesten helt sikkert være usynlig, takket være hastigheten. Fra Dr. Stone (Sandra Bullock) og Kowalskis (George Clooney) synspunkt, ville romfergen Explorer plutselig starte utvikle hull og så ser ut til å rive seg selv fra hverandre – et nesten uhyggeligere utsikter enn det fysiske ruskfeltet vist i scene.

Scene 4

Flip Car – Fast And Furious 6

Reality Rating: 3/5

Hvorfor det fungerer

Fast and Furious-serien er høyt elsket for sine vanvittig raske biler og vanvittig rask og/eller selvmordskjøring utført av sin elskelige band av fredløse. Mange av actionsekvensene bruker utstrakt bruk av spesialeffekter, CG og annet, fordi kjøretøyer i det store og hele ikke gjør det de blir sett i disse filmene.

Men det finnes unntak, og den sjette delens "flip car" er en av dem. På en måte. Det viser seg at hvis flip-bilen var utstyrt med en spesiell skinne for å lede banen til de møtende kjøretøyene, ville de faktisk snu akkurat som de gjør i filmen, og det er nøyaktig hvordan disse stuntene ble laget – ingen digitale effekter kreves.

hvorfor det ikke fungerer

"Uten hjelp av den skinnen - som skaper en 45-graders vinkel til veibanen - den møtende biler ville sannsynligvis knuse flip-bilen, spesielt hvis de kolliderte i dødpunkt i motsetning til utenfor sentrum. De vinklede platene er rett og slett ikke lange nok eller vinklede nok til å oppnå den vippekraften du ser i filmen."

Scene 5

Bro/tankscene – Fast And Furious 6

Reality Rating: 2/5

Hvorfor det fungerer

Ja, vi vet, to klipp fra samme film. Men du må innrømme at Fast and Furious-filmene gir en mengde diskutable actionsekvenser.

I dette tilfellet ser det ut til at ting adlyder fysikkens lover de første 20 sekundene eller så, siden du har raske biler som kjører, eh, fort, og en pen høyspenningskabel som fester seg inn i de steinete sidene av en motorvei og på magisk vis spoler seg selv stramt... men så tar fysikken seg stort sett ferie og aldri kommer tilbake.

hvorfor det ikke fungerer

Alt handler om kablene, folkens. Først, la oss håndtere tankavsløringen. Vi antar at det er ment å være en modifisert M1 Abrams tank, eller i det minste en som liker den. For vektformål antar vi at det er omtrent 55 tonn (faktisk en modifisert Høvding Tank ble brukt under filming). Det er omtrent 110 000 pund.

Så den kabelen må være sterk nok til ikke å knekke (eller løsne seg fra fjellet - en langt mer sannsynlig hendelse) etter å ha blitt truffet av semi-lastebilen (som faktisk må en av disse) ved 41 000 pund (pluss vekten av selve tanken) ved en konservativ motorveihastighet på 45 MPH, noe som gir oss 13 767 kilojoule kinetisk energi.

Nå, siden hele innretningen ikke stoppes umiddelbart (det ser ut til at kabelen har noe for seg), vil vi si at den stoppet etter 10 meter. For å gjøre det, må kabelen tåle en kraft på 1 376,7 kN uten å gå i stykker. En to-tommers tykk stålkabel kan kanskje klare denne bragden, men det ville være en tøye ut.

Fast-And-Furious-6-Bridge-Tank-Scene

Det neste stykket med kabelmagi kommer på slutten av sekvensen når den samme tanken reduseres fra full tilt-løp til et dødt stopp i det øyeblikket den dinglende Mustangen fanger på broens ben. Den samme matematikken gjelder, bare denne gangen, med den kortere stoppdistansen (la oss si 2M), kabelen (som ser langt mindre robust ut enn den som ble brukt til å stoppe konvoien) har en langt større belastning å kjempe med.

"La oss være rause og redusere tankens vekt til 100 000 lbs. Ved 45 MPH (som er 20 KMH mindre enn produsentene sa at deres modifiserte tank var i stand til), vår stålkabel må nå prøve å tåle en forbløffende kraft på 4535,9 kN, som er omtrent 1 million pund!» Dr Richards peker ute. Du trenger en kabel som er tykkere enn diameteren til de som brukes på Golden Gate Bridges vertikale dekktau for å håndtere den belastningen uten å gå i stykker.

Apropos brudd, gitt at kabelen som forbinder tanken og Mustang-cum-ankeret ser ut til å være viklet rundt tankens hovedpistol og ikke festet til noe som er litt mer solid som fronten på undervognen, du sitter fast med konklusjonen om at pistolløpet kunne tåle den samme kraften uten knipsing. Men noen Chieftain-tanktønner har vært kjent å bøye bare ved normal bruk.