受到活動組邀請,在校刊介紹一本與自然有關的書,寫了三天終於完成 空想科學讀本.pdf
如果你是一個資深動漫迷,這本書將讓你捧腹大笑與驚喜連連
如果你對自然科學有興趣,這本書將讓你頻頻點頭,道聲:「算你厲害」
而如果你是一個對自然科學有興趣的資深動漫迷,那麼,這本書你非買不可
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圖一:空想科學讀本一至三冊
從小,我就特別愛看日本漫畫,我曾經將床單綁在手腳上模仿忍者哈特利,從高處一躍而下,而摔得鼻青臉腫;也曾戴著鐵鍋(當年安全帽並不盛行),幻想自己是超人力霸王,與外星怪獸大戰,最後,被找不到鍋子煮飯的的老媽,以「家法」伺候;隨著年紀增長,漸漸不再做這些傻事,一部分是因為在學校學到一些正確的觀念,一部分是因為自己親身嘗試後得到了教訓。
十多年前,在科普書尚未佔據書局一角時,我在神農路的「華隆」漫畫店,看到了一本日文書「空想科學讀本」,從插圖大概知道這是一本討論無敵鐵金剛及超人力霸王的另類專書,這本書解答了我心底一直存在的問題,例如:「無敵鐵金剛身高幾十丈,跑步時高低起伏,為什麼柯國隆坐在駕駛座中不會吐?」、「哥吉拉那麼胖,會不會被自己的體重壓垮?」、「假面騎士踢擊絕技怎麼可以在半空中轉彎」等。
民國九十二年台灣遠流出版了中文版,直到現在共有3集,作者柳田理科雄在書中以科學理論檢證耳熟能詳的科學卡通漫畫,結論往往讓人出乎意料,爆笑不止!例如第一集第二部「千萬別用這招!」中,便提到使用多啦A夢的竹蜻蜓,最後飛走的只有多啦A夢的頭皮!(圖二、圖三)
圖二:竹蜻蜓與直昇機的比較(感謝本校余崇銘同學擔任大雄的角色)
圖三:到頭來飛走的只有頭皮而已,改編自「空想科學讀本」
除了多啦A夢,在本系列中,另一個讓人拍案叫絕的例子是與無敵鐵金剛有關的主題:「會暈車的人不能駕駛無敵鐵金剛」。
日本的漫畫人物都有詳細設定(大多參考現有機械或人類),除了身高體重,還有星座、血型,無敵鐵金鋼的身高根據原始設定為18公尺(約人類的10倍),以這樣的設定邏輯,可以完成下表「人與無敵鐵金剛的比較」:
一般走路 | 奔跑 | ||||
每秒步伐數 | 身體起伏 | 奔跑時速 | 每秒步伐數 | 身體起伏 | |
人 | 2步 | 3公分 | 10 公尺/秒 | 5 | 20公分 |
無敵 | 2步 | 30公分 | 100 公尺/秒 | 5 | 2公尺 (約14階樓梯的高度) |
圖四:無敵鐵金剛全速奔跑時,位於頭部指揮艇內的駕駛員之運動狀態
(感謝本校郭晟豪同學擔任駕駛員的角色)
從圖四可以知道,無敵鐵金剛以一般速度前進時,柯國隆(無敵鐵金剛駕駛員)在狹小的指揮艇中,每秒要忍受2次,每次30公分的高低起伏;而無敵鐵金剛奔跑時,柯國隆則要忍受每秒5次,每次2公尺的來回震盪,所以,當機器人組合完畢走到敵人身邊時,駕駛員應該已經趴在指揮挺中嘔吐,或嚴重骨折必須就醫。
如果機器人跳起來,駕駛員將面臨什麼樣的挑戰呢?
圖五:機器人跳躍示意圖 |
無敵鐵金剛的跳躍能力是20公尺(圖五),當它從B點自由落下時,初速度為0,若重力加速度以10m/s2代入國三學到的運動學公式,計算過程如下:
VA :落地到達A點的速度,V0:初速度,g:重力加速度,S:位移
無敵鐵金剛落地的速度為每秒20公尺,相當於每小時72公里,換句話說,駕駛員正駕著時速72(公里/小時)的鋼鐵撞向地面。
那著地時駕駛員會受到多少力量的衝擊呢?這時要動用到國三所學的牛頓第二運動定律,先假設無敵鐵金剛著地到完全停止約0.02秒,那著地期間的平均加速度為
若駕駛員柯國隆體重70公斤,則根據牛頓第二運動定律
所以,無敵鐵金剛每跳躍一次,駕駛員就必須承受7000公斤重的衝擊力(約6~7部轎車同時壓在你身上),這還只是平均受力,瞬間衝力會更大,除非駕駛員有鐵打的身體,否則這位為了地球和平而戰的年輕人,在這場戰役開始前,就已化為肉醬回歸塵土。
在空想科學的世界裡,有會噴火的怪獸,也有會變身的超人,也許你會問:「從科學的角度看動漫,這不是在破壞大家的夢想嗎?」其實不然,人類登陸月球後,嫦娥的故事並沒有消失,中秋節我們仍訴說這同樣的故事,我想,也許在每個人的心中都住著一個小小孩,有自己的童話故事,這樣的故事並不會隨著外界的世界而改變!這樣的一本書對於漫畫迷來說,將帶來另一種趣味,對於喜愛科學的讀者,將帶來一些啟發,希望能讓大家發現:從夢想與科學延伸出來的「空想科學」,是一個多麼有意思的世界!