财富自由?格局低了。
很多人可能会想,时速一万公里,也就是2777.78m/s。
如果题主60kg的话,根据动能公式 ,得到题主动能也就231481852 J。这个数字看着很大,但转化成千瓦时的话,也就相当于64度电的能量。
从能量的角度来说,这个技能似乎很鸡肋?
但其实,这样的计算是有问题的。
题主奔跑过程中产生的能量,远远超过普通人的想象。
他跑步过程中会受到空气阻力,风阻公式有:
我们很容易得到题主受到的风阻为:1596298.85N
差不多相当于160吨的力量。
这个力量也就只能举得起一架空载的波音B777。
似乎比其它的知乎超人弱多了?
但其实我们还少考虑了受力条件。
人跑步的过程中,前进的力量是通过摩擦力提供的,人进行过程中,也会存在一个向上的分力。
所以,人跑步的过程,总是有一个腾跃过程。
我们通过三角函数关系,很容想到,如果题主奔跑过程中,脚与地面的夹角是45°的话,题主垂直向上的蹬力也高达160吨。
如果题主在跑步过程中,垂直方向的蹬腿距离是10cm,他蹬腿出去的刹那,垂直方向的速度也高达565m/s,如果不考虑风阻,题主可向上飞出近266米,哪怕考虑风阻,每一步跳上二三十层楼高是没问题的。
所以高速状态下的奔跑,其实是跳跃状态。
对于45°的蹬腿夹角来说,题主肌肉上的力量需要乘以 ,得到为: 2257507.48N
接近226吨,看起来似乎也没有大多少。
但我们还有一个因素没有考虑,那就是肌肉的收缩特性。
肌肉收缩时,力量越大,速度越小。速度越小,力量越大[1]。
其实在跑步的过程中,我们也能有这样的感受,起步速度最慢时,我们总能发挥出最大的力量。但到达急速时,总觉得肌肉无处着力的感觉。
这正是因为肌肉这样的特性。
所以,当题主达到最大速度时,他的肌肉力量其实并不是最大的。
肌肉力量和运动速度满足如下公式[2]:
a与肌肉的化学动力有关,b与肌蛋白的收缩效率有关,受到很多复杂因素的影响。同等条件下,a、b、c为常数。
题主作为超能力者,我们可以认为他的肌肉动力和收缩效率都是同比增加的。
要计算题主的肌肉的力速关系,我们需要先求得普通人的力速关系:
我们以短跑这条曲线来说。
取(0,8)(40,1.5)(80,0)三个点,带入公式。计算得到a=24,b=2.4,c=297.6
我们可以得到,短跑时力速关系为:
由于题主运动效率是等比例增加,我们引入系数k,那么:
带入F=2257507.48N,v=2777.78m/s
得:
那么:
当速度取零的时候,代入公式会发现,题主最大力量为:2394408.89N。
近240吨,也就比先前的220吨稍微大一点点。
其实我们也能得到题主在无空阻力状态下,极速可达240km/s,也即86.4万公里/小时,是空气阻力状态下的86.4倍。
这说明,哪怕题主是超人,面对如此大的风阻,他的运动效率也是很低的。
但也正是因为这样的情况,题主在极速奔跑的时候,自身的运动功率其实并不是最大的。
题主的功率大致在这个位置:
功率:
易得,当F=731557.16N时。
存在最大功率5.35×10^10W。
这比抗风阻极速状态下的功率6.27×10^9W大了近9倍。
但这个仅仅只是题主对外的最大机械功率,还不是题主的人体总功率。
一般来说,人体的机械功效率η最高也就30%。
于是我们得到题主的总功率实际为:
1.78×10^11W
题主一秒钟所做的功,就是他一万公里每小时动能的774倍。
如果国家专门为题主建设一个发电厂,给他设计的发电轮组,负荷力量正好等于题主最大功率时的力量731557.16N。
由于题主直接带动轮组,没有其它的热损耗,题主的发电效率可以达到60%以上。
那么题主每秒钟的发电量为:1.78×10^11×60%÷3600÷1000=29666.67千瓦时。
也就是说,题主一秒钟可发电3万千瓦时。
一年可发电9460.8亿千瓦时。
很多人可能对这个庞大的数字没有什么概念。
举个例子,中国2021年10月的发电量为6393.5亿千瓦时,也就是说,题主一年的发电量比中国一个月的总发电量还要多。
题主发电量大约是中国年发电量的13%。
哪怕电价按照一度一块钱来算,题主仅仅发一年的电,就有近万亿的财富,直接成为中国首富。
而且这个财富是实打实的,而不是像股票那样是虚的。
最关键的是,题主还是一个移动电源,哪里需要就可以把题主安排在哪里。
例如,国家真的想要跨挖超级工程,引水入疆,那么只需要派题主过去,给题主搭建一个电厂,然后能源问题就彻底解决了。
甚至以后想要开发火星,派题主过去,同样可以解决火星上的能源问题。
说实在话,作为题主这样的超人,哪怕不运动,基础新陈代谢效率也有最高效率的10%,年发电量依然可高达千亿瓦。
题主就住在火星上天天躺平在那里玩耍,发的电量至少也能支撑中国一个省大小,数千万人口体量的超级基地了。
除此之外,还可以完全给题主专门设计无燃料火箭。
例如把空气浓缩,然后给题主设计一个机械动力的喷射装置,题主只需要像蹬自行车那样,就可以把小型火箭运送到太空了。
另外, 前文我们已经说了,题主在无空气阻力状态下的极速是240km/s,如果给题主在万米高空建一个专属跑道的话,题主可以轻轻松松飞出银河系了。
然后在借助一些无空气的行星/卫星加速,题主一个人都可以无压力遨游宇宙了。
当然,题主体内能产生这么庞大的能量,那至少都是可控氢甚至氦聚变了。
而且这个功率远远超过太阳内核百万亿倍,已经相当氦闪时期的恒星了。
致敬了,氦闪星人。
既然你都是氦闪星人了,竟然还想什么财富自由,你说是不是格局低了。
不能。
因为你的鞋太贵了,送快递送信儿的钱买不起鞋。
跑到这个速度,要能在短时间内停下来的话,整套骨骼所受到的反作用力将是惊人的。如果这个人身高体重正常的话,目前的人类恐怕很难造出来这种骨骼需要的材料,地球生物也很难自己变异出这么坚韧的材料。
同时,这个人的皮肤、内脏也需要足够坚韧,否则碰上扬尘估计脸上直接就一堆血坑了。
咱先不论你是怎么加速到这个速度的,能不能承受很大的加速度,就光这个一万公里的速度,就讨论这个限定议题吧,如果是大气层内,就是2777.8米/秒的速度,大概8马赫的速度,要说厉害吧很厉害,毕竟现在服役的武器里比这快的有是有但很罕见,你要说不厉害吧也不算厉害,毕竟弹道导弹、还有实验性高超音速飞行器也能达到这个速度。
我们就说假如你可以不借助外力,自己加速到这个速度并能够维持一段时间,例如你能花1个小时加速到这个速度然后维持一分钟,然后自己还活的安然无恙。
咱只说一下这种情况,你能不能财富自由。其他更强的情况咱都不讨论了
这种情况下,因为你还是人类,不具备放屁反推喷气式飞行的能力,那也就是这速度都是靠你的脚在地面上跑出来的。
好了,你要维持这个状态一分钟,别忘了你是在低纬度海拔条件,也就是你要克服稠密空气产生的阻力,这个阻力的效果,下面有同学算过了,差不多相当于有160吨的东西压在你身上,如果你能抗住160吨的东西,那么,兄弟,你这身体从皮肤、肌肉、骨骼、神经,这TM都是什么做的?
然后再说温度,这么高的速度在低海拔实现,带来的热量,怎么说呢,米格25、sr71黑鸟这些能飞3马赫的飞机,那都是在高空飞的,就这样机身表面也有300℃了,呵呵,东风17那个乘波体弹头,在高空6万米打水漂飞8马赫,弹尖的温度是2000度了,你这可是在低海拔地面上,这体表温度突破5千度没有任何问题。你能在这么高的温度下你机体材料还能保持足够的结构强度抗住160吨?
而且你这是体表温度,你要自身能保持这个速度,动力部件是要做功的,那内部温度很可能就突破万度了,能在这个温度下保持内部不损坏,能维持身体机能完好。兄弟,你这简直可以把核弹当摔炮玩了。就这种体质,你说什么财富自由?整个地球上就没有比你更结实的玩意了。
当然有人说:那df17导弹也不是金刚不坏啊,没错。但那是特地设计制造的乘波体弹头,题主是人。是人就有正常的人外貌,各种不利于流体力学、空气动力学的存在,而且是在稠密大气中以正常人的体积达到这个速度,这真就是金刚不坏了。
再然后,哪怕只能保持这个时速1分钟,你也要具备这一分钟的驾驶能力,这么快的速度在地面上跑,一秒奔出去2.7公里,一分钟能奔166.7公里,这是在地面上,哪怕是沿着笔直的道路开,你也得能看得清路才行,这不是在天上,这是在地上,你的眼睛能要能看得清这至少两三秒距离内的每一步路吧,这视力、大脑处理速度……兄弟,说你的智力比比人这个物种一个数量级,不夸张,你看普通人类,就和普通人看黑猩猩差不多。
有这种感知能力、智力、速度、身体强度,不用说了,你就是超人。
你还考虑财富自由?你应该考虑的是要不要当整个小破球的球长了。
那你就可以在北京上班,在鹤岗买房了。
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