Phó giáo sư vật lý chứng minh cú nhảy của Người Nhện trong trailer phim mới có thể làm được ngoài đời thực

Bạn hứng thú với trailer Spider-Man: Homecoming, mặc dù xem trailer là bạn thấy được phần lớn bộ phim rồi? Bạn sẽ ra rạp xem Nhện xuất hiện lần thứ 6 (trong một bộ phim riêng), chỉ trong khoảng thời gian ngắn ngủi có 15 năm, với 3 diễn viên khác nhau?

Đó quả là một bữa tiệc thịnh soạn cho những người yêu mến hình ảnh chàng Nhện trẻ tuổi và mồm mép. Nhưng bạn vẫn có thể thêm chút gia vị cho những món ăn vốn đã rất đậm đà ấy: một chút gia vị mang tên “vật lý”.

Đầu tiên, xem lại trailer mới của Spider-Man: Homecoming để nồng nhiệt đón chào Nhện “về nhà”:

Trailer cho Nhện mới.

Món ăn đã được dọn ra, và bây giờ là màn diễn của vật lý: ta sẽ phân tích cú nhảy của Nhện lên chiếc xà lan Staten Island khi nó vừa rời bến – cảnh xảy ra ở phút thứ nhất của trailer. Lý do Nhện nhảy xuống xà lan ấy thì không biết, nhưng ta có thể biết được rằng cậu chàng dựa trên cái gì để thực hiện màn diễn xiếc ấy.

"Nghiên cứu", hay là những công thức vật lý và kết quả tính ra dưới đây được thực hiện bởi phó giáo sư vật lý Rhett Allain tại Đại học Đông Nam Louisiana.

Chỉ cần dựa trên một đoạn ngắn ngủi ấy, ta cũng vẫn có thể tìm ra được thước đo của vật thể trong trailer. May mắn thay là cái xà lan ấy có thật, và có thể chắc chắn rằng Nhện đã đáp trên một chiếc xà lan lớp Austen dài 63 mét. Ta đã có thước đo để làm “xương sống” cho phép tính.

Từ đó, chỉ cần dùng công cụ phân tích theo dõi chuyển động video – Tracker Video Analysis để xác định vị trí của Nhện. Và đây là phương trình chuyển động nằm ngang theo thời gian của cậu:

Phải công nhận là biểu đồ trên trông khá là … chán, nhưng thực ra chúng lại rất hữu ích. Nó chỉ ra vị trí của Nhện theo phương thẳng đứng so với mặt đất thay đổi theo một tỉ lệ rất đều. Đường dốc chỉ ra rằng Nhện đã đạt vận tốc bay 7,65 m/s, đúng với một vận tốc mà một vật bị ảnh hưởng bởi lực hấp dẫn (của Trái Đất) chuyển động trên không. Bởi lẽ lực hấp dẫn kéo vật xuống theo phương thẳng đứng, vì thế không có lực nằm ngang nào cũng như gia tốc ngang nào.

Giờ thì tới phương trình chuyển động theo phương thẳng đứng.

Hiển nhiên là nó sẽ có dạng đường parabol, một hình dáng thường thấy của một vận khi ném ra xa và đáp xuống đất theo đường vòng cung. Chỉ với ảnh hưởng của lực hấp dẫn lên hướng thẳng đứng của vật, vị trí của vật theo thời gian sẽ vòng cung xuống dưới.

Áp dụng một phương trình bậc hai, ta sẽ có gia tốc thẳng đứng bằng 7,8 m/s2, không quá chênh lệch so với gia tốc trọng trường g=9,8 m/s2. Nhưng tại sao lại có sai số thế kia? Có thể do thước đo xà lan không được chuẩn, có thể do tốc độ Nhện đã bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng làm chậm slow motion hoặc có thể rằng, Nhện đó không phải Nhện thật mà là Nhện dựng bằng máy tính.

Chưa hết, trailer còn cho thấy cảnh Nhện hạ cánh trên chiếc xà lan ấy. Chỉ một vài khung hình, nhưng cũng đủ để ta đưa ra một ước tính. Đây là vị trí theo phương thẳng đứng của Nhện trong suốt quá trình hạ cánh:

Mặc dù Nhện tiếp tục tăng tốc khi rơi xuống, phương trình trên chứa 3 điểm cho 3 tốc độ hạ cánh khác nhau. Dựa trên độ dốc của đường phương trình này, ta có thể tính ra tốc độ Nhện đạt được khi chạm đất là 11 m/s (39,6 km/h) – một tốc độ không quá tệ và xem chừng còn có vẻ hợp lý. Giả định rằng gia tốc thẳng đứng không đổi là 9,8 m/s2, phương trình động học dưới đây sẽ tính ra vận tốc cuối cùng của Nhện:

Với vận tốc ban đầu bằng 0 m/s, ta sẽ có kết quả cho thấy Nhện nhảy xuống từ độ cao 6 mét, cũng chẳng quá cao.

Nhưng lại một lần nữa, đặt ra dấu hỏi lớn rằng ta tính ra được tốc độ Nhện đáp đất và độ cao Nhện nhảy xuống làm gì nhỉ? Vì khoa học, hiển nhiên rồi!

Tham khảo Wired