เรื่องวิทยาศาสตร์ของหุ่นยนต์ยักษ์นี้ ผมเคยเขียนไปแล้ว 2 ตอน และก็ยังมีบทความเกี่ยวกับวัสดุกันดาเรียม เตาปฏิกรณ์ไมนอฟสกี้ ระบบบัลลูท ระบบเวฟไรเดอร์ของซีต้า รวมไปถึงภาวะเรือนกระจกจากการใช้อนุภาคไมนอฟสกี้ในการทำสงคราม ก็คิดว่าผมคงไม่มีอะไรจะเขียนได้อีกแล้วจากเรื่องกันดั้มนี่ แต่ตอนที่กำลังอู้งานมาอ่านกระทู้ ดันเจอเกรียนฝาหรั่งมันว่า ซีรี่ส์ Netflix ตัว Gundam : Requiem for Vengeance นี่ไม่สมจริงเลย หุ่นดูไม่มีน้ำหนัก แดชลอยไปลอยมา ไอพ่นก็มีกระแดะใช้ร่มชูชีพไม่ make sense ไอ้เราก็ของขึ้นเลยสิ วะ ไอ้หนูนี่ ไม่รู้จักฟิสิกส์ของขนาดเสียแล้ว เราก็ค้นๆๆคำนวณทำภาพเตรียมจะไปตอบ แต่ หน้ามันเด้งหายไปแล้ว เฮ้ยยยย แล้วที่ตูค้นมาจะเอาไปทำหยัง ไหนๆก็ไหนๆ อันนี้เราค้นมาแล้วก็ทำแบบให้คนไทยเราอ่านนี่ละ ว่า ทำไมโมบิลสูทมันเคลื่อนไหวแบบนั้น แล้วก็ขยายให้มันไปถึงฟิสิกส์ของการเคลื่อนไหวกระโดดและการแดชด้วยเลย
บทความนี้เป็นการนำบทความใน facebook มาเก็บ อ่านเม้นต์และการวิเคราะห์ที่น่าสนใจเพิ่มเติมได้ ที่นี่ https://www.facebook.com/share/p/17FPXkSSZx/
ความเร็วในการหล่น
วัตถุในแรงโน้มถ่วงจะต้องหล่น แต่การหล่นจะได้รับผลจากแรงต้านอากาศ ซึ่งทำให้ของที่มีพื้นผิวต้านลมมากกว่าหล่นช้ากว่า อย่างหุ่น Zaku II ที่ความสูง 18 เมตร หนัก 56.2 ตัน ทรงคล้ายมนุษย์ ถ้าปล่อยหล่นลงตรงๆมันจะมี Terminal velocity ที่ 510 km/h ซึ่งสูงกว่า Terminal velocity ของคนไปราว 4 เท่า เพราะมนุษย์มี terminal velocity ในสภาพกระโดดต้านอากาศที่ราว 110 – 130 km/h อย่างไรก็ตาม เวลาเรามองการตกแล้วเทียบด้วยขนาด หุ่น Zaku II จะมีขนาดใหญ่กว่ามนุษย์ 10 เท่า (1.8 เมตร กับ 18 เมตร) ด้วยสเกลของการถ่ายทำ เราจะรู้สึกเหมือนว่าโมบิลสูทจะหล่นช้ากว่าที่ควรจะเป็นถ้าเทียบกับคนไปราว 2 เท่าตัว ตรงนี้ เป็นส่วนหนึ่งที่ทำให้เวลาทำโมเดลสเกลให้ดูเหมือนของชิ้นใหญ่ตกลงมา มันจึงต้องทำ slow motion
ทั้งนี้ หุ่น Zaku II อาจใช้ทรัสเตอร์ใต้ขาและด้านหลังช่วยเบรค แม้มีระบบ ทรัสเตอร์ แต่ แรงขับทรัสเตอร์ของมันนั้นน้อยกว่าน้ำหนักตัวหุ่นเอง ดังนั้น Zaku II จะทำได้แค่ชะลอการตก ลดความเร็ว terminal velocity ลงจาก 510 กิโลเมตรต่อชั่วโมงลงมาที่ 255 กิโลเมตรต่อชั่วโมง นั่นคือสุดๆที่หุ่นของซีออนรุ่นนี้จะทำได้แล้ว
การลงจอด
หุ่น Zaku II มีความสูงราว 18 เมตร เทียบกับช่วงขาจะยาวกว่ามนุษย์เล็กน้อยน่าจะสามารถย่อตัวลดได้ราว 5 เมตร ที่ความเร็ว การตกที่ 255 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เราสามารถใช้กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันในการคำนวณความเร่งของการชะลอหยุดที่ระยะ 5 เมตร จาก 255 มาเป็น 0 เราจะพบว่า ความเร่งจากการหยุดนี้ จะอยู่ที่ราว 40 g หรือ 40 เท่าของแรงโน้มถ่วง จากค่าทางสถิติ ความเร่งที่มนุษย์ทั่วไปจะทนได้ไม่ตายก็อยู่แถวๆ 30-40g ถึงรอดมาไข่ก็คงแตกกระดูกก็คงหัก ดังนั้นแล้ว หุ่น Zaku II จะต้องการร่มชูชีพช่วยในการลดจอด
แต่สำหรับหุ่นรุ่นกันดั้ม กันดั้ม RX-78 2 จะมีขนาด thruster ที่ 544 kN มากกว่า Zaku II ไปราว 26% ซึ่งทำให้หุ่นรุ่นกันดั้มสามารถชะลอลงจอดได้ดีกว่า ประเมินคร่าวๆความเร่งจากการหยุดจะอยู่แค่ราว 10 g เรียกว่าถึงปล่อยตกลงมาตรงๆจากอวกาศก็ยังสามารถชะลอลงจอดได้ หุ่น RX-78 EX เข้าใจว่าสเปคแรงขับน่าจะใกล้เคียงกับ RX-78 2 และก็คงถูกมองเหมือนเป็นปิศาจเพราะเทียบกับ Zaku แล้ว ไอ้ตัวสีขาวนี่นอกจากเกราะจะดีกว่า มันยังคล่องตัวเหาะเหินเดินหาวได้ด้วย
การกระโดด
แม้ว่า Zaku II จะเป็นหุ่นอวกาศ แต่มันบินไม่ได้ในภาคพื้นโลกเพราะแรงขับทรัสเตอร์ของมันน้อยกว่าตัวน้ำหนักหุ่นที่จะขับได้ (แรงขับ 44000 kg แต่หุ่นหนัก 56200 kg) ถึงกระนั้น ทรัสเตอร์ก็ยังมีประโยชน์ในการเสริมการเคลื่อนไหวเช่นการกระโดด หุ่นยนต์ Zaku II มีแรงขับที่ขาพอจะกระโดดได้ราวครึ่งหนึ่งของส่วนสูงตัวเอง หรือราว 9 เมตร การมีทรัสเตอร์ที่เพียงพอจะสร้างความเร่งได้ที่ 7.7 m/s
2 เราเอามาหักลบกับแรงโน้มถ่วงที่ 9.8 m/s
2 จะทำให้เสมือนว่ามันกำลังกระโดดต้านแรงโน้มถ่วงเพียง 2.1 m/s
2 (ราวๆเท่าดวงจันทร์) และทำให้ Zaku II สามารถกระโดด + ใช้ทรัสเตอร์ส่งขึ้นสูงได้ถึง 41 เมตร
การแดช
เมื่อโมบิลสูทสามารถกระโดดได้ ระหว่างที่กระโดดมันก็เปิดทรัสเตอร์เร่งเพิ่มระยะทางตามแนวระนาบได้เช่นกัน หุ่น Zaku II สามารถวิ่งได้เร็ว 80 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เร็วกว่านี้อาจสับขาไม่ทัน การกระโดดไปข้างหน้าพร้อมเปิดทรัสเตอร์ มันจะได้ความเร็วเพิ่มจากความเร่งของทรัสเตอร์โดยสมมุติให้การกระโดดของ Zaku II ทำมุมที่ 45 องศา มันจะกระโดดลอยบนอากาศได้นานถึง 7.2 วินาที และระหว่างอยู่บนอากาศ ทรัสเตอร์สามารถสร้างความเร็วขึ้จาก 80 กิโลเมตรต่อชั่วโมงขึ้นไปถึง 200 กิโลเมตรต่อชั่วโมง และกินระยะทางได้ถึง 300 เมตร การแดช นอกจากจะใช้ในการเคลื่อนไหว มันยังเป็นการใช้โมเมนตั้มเป็นอาวุธเข้าเสียบและเข้ากระแทกสร้างความเสียหายให้กับโมบิลสูทของศัตรู ดังนั้น แม้ทรัสเตอร์จะน้อยจนบินจริงๆไม่ได้ แต่มันก็จะยังสามารถกระโดด เร่งความเร็ว เปลี่ยนทิศทางกลางอากาศ จนคล้ายกับว่ามันจะบินได้อย่างที่เราเห็นนั่นเอง
สำหรับคนขับแซคมัจจุราชสีขาวน่ากลัวขนาดไหน
กันดั้ม เครื่องแรงกว่า 31% แรงขับทรัสเตอร์ แรงกว่า 26% วิ่งเร็วกว่าเป็นเท่าตัว กระโดดได้สูงกว่า 3 เท่า กระโดดที ไกลกว่าเกือบ 10 เท่า อย่างที่เห็นใน Netflix ที่กระโดดทีแทบข้ามเมืองก็ไม่ผิดเพราะตามกำลังขับทรัสเตอร์ + ความเร็วชาร์จวิ่ง มันควรกระโดดทีได้ไกล 2 กิโลเมตรกว่า กันดั้มกระโดด พร้อมขับทรัสเตอร์พุ่งชาร์จ จะเร็วกว่าแซคเกือบ 3 เท่า ถ้าเทียบเป็นการต่อสู้ระหว่างคนต่อคน มันคงจะคล้ายเอานักมวยมืออาชีพมาต่อยเด็กประถม 6 เอาแค่จะเล็งยังไงให้ทันก่อน ในซีรี่ส์ Requiem of Vengeance นักบินกันดั้ม EX น่าจะห่วยกว่าอามุโร่เยอะ ถึงถูกทหารฝั่งซีออนยิงโดนแล้วมาเหวอว่า นี่มันตัวอะไร ยิงยังไงก็ไม่เข้า เพราะถ้าเจอคนที่รอดจากการสังหารโหดโดยอามุโร่ มันคงหันมาถามกลับว่า เอ็งยิงไอ้ตัวขาวนั่นโดนด้วยเรอะ??? โดยสรุปแล้วเราก็คงต้องอิงกับคำกล่าวทิ้งท้ายของรัมบ้า ราอูล ที่ว่า "ไอ้หนู ที่ชนะฉันได้น่ะ นั่นเพราะโมบิลสูทหรอกนะไม่ใช่ฝีมือ" ประสิทธิภาพของกันดั้ม เหนือว่าแซคมากมายเกินไปจริงๆ
*ปรับแก้การคำนวณที่ผิดพลาด 250506
ฟิสิกส์ของหุ่นยนต์ยักษ์ Gundam: Requiem for Vengeance
บทความนี้เป็นการนำบทความใน facebook มาเก็บ อ่านเม้นต์และการวิเคราะห์ที่น่าสนใจเพิ่มเติมได้ ที่นี่ https://www.facebook.com/share/p/17FPXkSSZx/
ความเร็วในการหล่น
วัตถุในแรงโน้มถ่วงจะต้องหล่น แต่การหล่นจะได้รับผลจากแรงต้านอากาศ ซึ่งทำให้ของที่มีพื้นผิวต้านลมมากกว่าหล่นช้ากว่า อย่างหุ่น Zaku II ที่ความสูง 18 เมตร หนัก 56.2 ตัน ทรงคล้ายมนุษย์ ถ้าปล่อยหล่นลงตรงๆมันจะมี Terminal velocity ที่ 510 km/h ซึ่งสูงกว่า Terminal velocity ของคนไปราว 4 เท่า เพราะมนุษย์มี terminal velocity ในสภาพกระโดดต้านอากาศที่ราว 110 – 130 km/h อย่างไรก็ตาม เวลาเรามองการตกแล้วเทียบด้วยขนาด หุ่น Zaku II จะมีขนาดใหญ่กว่ามนุษย์ 10 เท่า (1.8 เมตร กับ 18 เมตร) ด้วยสเกลของการถ่ายทำ เราจะรู้สึกเหมือนว่าโมบิลสูทจะหล่นช้ากว่าที่ควรจะเป็นถ้าเทียบกับคนไปราว 2 เท่าตัว ตรงนี้ เป็นส่วนหนึ่งที่ทำให้เวลาทำโมเดลสเกลให้ดูเหมือนของชิ้นใหญ่ตกลงมา มันจึงต้องทำ slow motion
ทั้งนี้ หุ่น Zaku II อาจใช้ทรัสเตอร์ใต้ขาและด้านหลังช่วยเบรค แม้มีระบบ ทรัสเตอร์ แต่ แรงขับทรัสเตอร์ของมันนั้นน้อยกว่าน้ำหนักตัวหุ่นเอง ดังนั้น Zaku II จะทำได้แค่ชะลอการตก ลดความเร็ว terminal velocity ลงจาก 510 กิโลเมตรต่อชั่วโมงลงมาที่ 255 กิโลเมตรต่อชั่วโมง นั่นคือสุดๆที่หุ่นของซีออนรุ่นนี้จะทำได้แล้ว
การลงจอด
หุ่น Zaku II มีความสูงราว 18 เมตร เทียบกับช่วงขาจะยาวกว่ามนุษย์เล็กน้อยน่าจะสามารถย่อตัวลดได้ราว 5 เมตร ที่ความเร็ว การตกที่ 255 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เราสามารถใช้กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันในการคำนวณความเร่งของการชะลอหยุดที่ระยะ 5 เมตร จาก 255 มาเป็น 0 เราจะพบว่า ความเร่งจากการหยุดนี้ จะอยู่ที่ราว 40 g หรือ 40 เท่าของแรงโน้มถ่วง จากค่าทางสถิติ ความเร่งที่มนุษย์ทั่วไปจะทนได้ไม่ตายก็อยู่แถวๆ 30-40g ถึงรอดมาไข่ก็คงแตกกระดูกก็คงหัก ดังนั้นแล้ว หุ่น Zaku II จะต้องการร่มชูชีพช่วยในการลดจอด
แต่สำหรับหุ่นรุ่นกันดั้ม กันดั้ม RX-78 2 จะมีขนาด thruster ที่ 544 kN มากกว่า Zaku II ไปราว 26% ซึ่งทำให้หุ่นรุ่นกันดั้มสามารถชะลอลงจอดได้ดีกว่า ประเมินคร่าวๆความเร่งจากการหยุดจะอยู่แค่ราว 10 g เรียกว่าถึงปล่อยตกลงมาตรงๆจากอวกาศก็ยังสามารถชะลอลงจอดได้ หุ่น RX-78 EX เข้าใจว่าสเปคแรงขับน่าจะใกล้เคียงกับ RX-78 2 และก็คงถูกมองเหมือนเป็นปิศาจเพราะเทียบกับ Zaku แล้ว ไอ้ตัวสีขาวนี่นอกจากเกราะจะดีกว่า มันยังคล่องตัวเหาะเหินเดินหาวได้ด้วย
การกระโดด
แม้ว่า Zaku II จะเป็นหุ่นอวกาศ แต่มันบินไม่ได้ในภาคพื้นโลกเพราะแรงขับทรัสเตอร์ของมันน้อยกว่าตัวน้ำหนักหุ่นที่จะขับได้ (แรงขับ 44000 kg แต่หุ่นหนัก 56200 kg) ถึงกระนั้น ทรัสเตอร์ก็ยังมีประโยชน์ในการเสริมการเคลื่อนไหวเช่นการกระโดด หุ่นยนต์ Zaku II มีแรงขับที่ขาพอจะกระโดดได้ราวครึ่งหนึ่งของส่วนสูงตัวเอง หรือราว 9 เมตร การมีทรัสเตอร์ที่เพียงพอจะสร้างความเร่งได้ที่ 7.7 m/s2 เราเอามาหักลบกับแรงโน้มถ่วงที่ 9.8 m/s2 จะทำให้เสมือนว่ามันกำลังกระโดดต้านแรงโน้มถ่วงเพียง 2.1 m/s2 (ราวๆเท่าดวงจันทร์) และทำให้ Zaku II สามารถกระโดด + ใช้ทรัสเตอร์ส่งขึ้นสูงได้ถึง 41 เมตร
การแดช
เมื่อโมบิลสูทสามารถกระโดดได้ ระหว่างที่กระโดดมันก็เปิดทรัสเตอร์เร่งเพิ่มระยะทางตามแนวระนาบได้เช่นกัน หุ่น Zaku II สามารถวิ่งได้เร็ว 80 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เร็วกว่านี้อาจสับขาไม่ทัน การกระโดดไปข้างหน้าพร้อมเปิดทรัสเตอร์ มันจะได้ความเร็วเพิ่มจากความเร่งของทรัสเตอร์โดยสมมุติให้การกระโดดของ Zaku II ทำมุมที่ 45 องศา มันจะกระโดดลอยบนอากาศได้นานถึง 7.2 วินาที และระหว่างอยู่บนอากาศ ทรัสเตอร์สามารถสร้างความเร็วขึ้จาก 80 กิโลเมตรต่อชั่วโมงขึ้นไปถึง 200 กิโลเมตรต่อชั่วโมง และกินระยะทางได้ถึง 300 เมตร การแดช นอกจากจะใช้ในการเคลื่อนไหว มันยังเป็นการใช้โมเมนตั้มเป็นอาวุธเข้าเสียบและเข้ากระแทกสร้างความเสียหายให้กับโมบิลสูทของศัตรู ดังนั้น แม้ทรัสเตอร์จะน้อยจนบินจริงๆไม่ได้ แต่มันก็จะยังสามารถกระโดด เร่งความเร็ว เปลี่ยนทิศทางกลางอากาศ จนคล้ายกับว่ามันจะบินได้อย่างที่เราเห็นนั่นเอง
สำหรับคนขับแซคมัจจุราชสีขาวน่ากลัวขนาดไหน
กันดั้ม เครื่องแรงกว่า 31% แรงขับทรัสเตอร์ แรงกว่า 26% วิ่งเร็วกว่าเป็นเท่าตัว กระโดดได้สูงกว่า 3 เท่า กระโดดที ไกลกว่าเกือบ 10 เท่า อย่างที่เห็นใน Netflix ที่กระโดดทีแทบข้ามเมืองก็ไม่ผิดเพราะตามกำลังขับทรัสเตอร์ + ความเร็วชาร์จวิ่ง มันควรกระโดดทีได้ไกล 2 กิโลเมตรกว่า กันดั้มกระโดด พร้อมขับทรัสเตอร์พุ่งชาร์จ จะเร็วกว่าแซคเกือบ 3 เท่า ถ้าเทียบเป็นการต่อสู้ระหว่างคนต่อคน มันคงจะคล้ายเอานักมวยมืออาชีพมาต่อยเด็กประถม 6 เอาแค่จะเล็งยังไงให้ทันก่อน ในซีรี่ส์ Requiem of Vengeance นักบินกันดั้ม EX น่าจะห่วยกว่าอามุโร่เยอะ ถึงถูกทหารฝั่งซีออนยิงโดนแล้วมาเหวอว่า นี่มันตัวอะไร ยิงยังไงก็ไม่เข้า เพราะถ้าเจอคนที่รอดจากการสังหารโหดโดยอามุโร่ มันคงหันมาถามกลับว่า เอ็งยิงไอ้ตัวขาวนั่นโดนด้วยเรอะ??? โดยสรุปแล้วเราก็คงต้องอิงกับคำกล่าวทิ้งท้ายของรัมบ้า ราอูล ที่ว่า "ไอ้หนู ที่ชนะฉันได้น่ะ นั่นเพราะโมบิลสูทหรอกนะไม่ใช่ฝีมือ" ประสิทธิภาพของกันดั้ม เหนือว่าแซคมากมายเกินไปจริงๆ
*ปรับแก้การคำนวณที่ผิดพลาด 250506