แก้ข้อสงสัยเรื่องการบินของ Iron Man
กระทู้นี้เป็นการแก้ข้อสงสัยการบินของ iron man อย่างกระจ่าง 555 เรื่องของเรื่องคือ มีเจ้าของบล็อคๆนึงวาดรูปขึ้นมารูปนึง ว่า iron man มันควรจะบินแบบนี้ เค้าก็เลยเกิดความสงสัย ลองไปอ่านกันดูเล้ยยย
วันนี้นั่งเล่นเฟสแล้วไปเจอภาพนี้เข้าจากP.Ach's scrap blog
ในตอนแรกผมก็เห็นด้วยกับรูปนั้น เพราะว่าไอพ่นชี้ไปด้านหลังเพียงอย่างเดียว ไม่ได้มีแรงยกตัวดังนั้นไม่มีทางบินได้แน่นอน
แต่พอไปนั่งอ่านคอมเม้นในนั้นก็พบว่ามีแนวคิดที่เป็นไปได้อยู่ โดยบอกว่า ironman เวลาบินจะแอ่นอกขึ้นเล็กน้อย
ทำให้ลมที่มาปะทะก่อให้เกิดแรงยกตัวให้ตัว ironman สามารถบินได้ขึ้นมา
พออ่านคอมเม้นนั้นก็เลยทำให้ผมสงสัยว่าแรงยกตัวแค่นั้นจะสามารถยก ironman ให้บินได้จริงเร้อ ก็เลยมาลองนั่งคำนวณเล่นดู
ปล.บอกไว้ก่อนว่าผมไม่ได้เรียนด้านอากาศพลศาสตร์มาโดยตรงนะครับ การคำนวณนี้เป็นเพียงการคำนวณแบบประมาณคร่าว ๆ เท่านั้น อาจจะคลาดเคลื่อนไปจากความเป็นจริงได้(มาก)
จากรูปจะเห็นได้ว่าแรงที่อากาศกระทำกับตัว ironman จะตั้งฉากกับตัวไอรอนแมน โดยสามารถแตกแรงออกมาได้เป็นแรงยก (FLift) และแรงต้าน (Fdrag) ได้ ดังนั้นเมื่อเราหาแรงต้านที่กระทำต่อตัว ironman ได้ เราก็สามารถหาแรงยกได้ทันที
ในการหาแรงต้านอากาศนั้น สูตรที่ใช้คือ[1]
Fdrag = 1/2 ρv2ACd
โดยที่ ρ คือความหนาแน่นของอากาศขณะนั้น
v คือความเร็วของร่างกายเทียบกับอากาศ
A คือพื้นที่หน้าตัดของร่างกายที่ปะทะลม
Cd คือสัมประสิทธิ์ความต้านอากาศ
Cd ค่าสัมประสิทธิ์ความต้านอากาศสำหรับร่างกายมนุษย์นั้นจะอยู่ระหว่าง 0.35 ถึง 1.36 โดยขึ้นกับเสื้อผ้าและท่าทางในการฝ่าอากาศ
ในที่นี้ขอประมาณอยู่ที่ 0.50 เนื่องจากเอาหัวฝ่าอากาศโดยตรงและชุด ironman เป็นโลหะผิวเรียบลื่น
A พื้นที่หน้าตัด ในที่นี้จะคำนวนโดยคิดแค่เอวขึ้นมา โดยกำหนดให้เอวมีรูปร่างเป็นสี่เหลี่ยมผืนผ้า และหัวเป็นรูปวงรี
สมมติให้ไหล่กว้าง 40 เซนติเมตร และจากเอวขึ้นมาถึงคอสูง 45 เซนติเมตร จะมีพื้นที่หน้าตัด = 40*45 = 1800 cm2
ให้ส่วนหัวยาว 23 เซนติเมตรและสูง 15 เซนติเมตร จะมีพื้นที่หน้าตัดวงรี = pi*a*b = 3.14*11.5*7.5 ≈ 270 cm2
พื้นที่รวมเท่ากับ 1800+270 = 2070 cm2 = 0.207 m2
สมมติให้ ironman แอ่นหลังประมาณ 30 องศา
จะได้พื้นที่หน้าตัดที่ปะทะลม A = 0.207 * sin(30) ≈ 0.1 m2
v ความเร็วของอากาศที่ปะทะ
Iron Man's Mark VI Suit สามารถบินได้ที่ความเร็วสูงสุด mach 1.2[2]
ดังนั้นสมมติให้มีความเร็ว mach 1 หรือประมาณ 340 m/s
ρ ความหนาแน่นของอากาศ
ถ้าหาก ironman บินอยู่ที่ความสูง 5 กิโลเมตรจากระดับน้ำทะเล
อากาศจะมีความหนาแน่นราว ๆ 0.65 kg/m3
ดังนั้น
Fdrag = 1/2*0.65*3402*0.1*0.5 = 1,878 N
และจากตรีโกณมิติจะได้ว่า
FLift = Fdrag/tan 30o
≈ 3,253 N
ถ้าหากให้ชุด ironman มีมวล 110 kg และสตาร์กมีมวล 70kg จะพบว่าน้ำหนักทั้งหมดรวมกันมีเพียง 180kg หรือ 1800 N เท่านั้น
ดังนั้นจึงสามารถเป็นไปได้ที่ ironman จะสามารถบินในท่านี้ได้
สำหรับความเร็วต่ำสุดที่จะทำให้ ironman สามารถบินได้นั้น สามารถคำนวณย้อนกลับได้โดย
mg = FLift = Fdrag/tan 30o
= 1/2 ρv2ACd/tan 30o
v = sqrt[ 2mg tan(30)/{ρACd} ]
≈ 252m/s ≈ 907 km/hr
สรุปว่าจากการคำนวณแบบคร่าว ๆ (หรือพูดอีกอย่างก็คือมั่วนั่นแหละ) ของผมสามารถได้ข้อสรุปออกมาก็คือ ironman สามารถบินในท่านี้ได้จริงนั่นเอง
เป็นอันว่าสมมติฐานแรกสุดที่ผมตั้งไว้เป็นอันล้มครืน เพราะตอนแรกผมคิดว่าไม่มีทางบินได้ในท่านั้นอย่างแน่นอน
และที่มานั่งคำนวณก็เพื่อยืนยันความคิดของตัวเอง แต่สุดท้ายผลที่ออกมาดันตรงกันข้ามซะได้ 5555
(งงเต็กครับ ตกคำนวณซะด้วย) 
เครดิต www.pantip.com กระทู้ของคุณ MoMelyz
สนามบินโคมาสึพบรันเวย์แตก 40 เซนติเมตร ปิดซ่อมก่อนกลับมาเปิดใช้งาน
เปิด 5 จังหวัดที่มีมหาวิทยาลัยและนักศึกษาจำนวนมาก จนกลายเป็น “เมืองมหาวิทยาลัย” ของไทย
4 สำนักเปิดข้อมูล งวด 16 ต.ค. 69 “ราชาตั๋วเด่น-เฮีย เสาชิงช้า” พบ 43-49 ตรงกัน
5 จังหวัด ที่ดินราคาประเมินถูกที่สุดในไทย ตารางวาเริ่มต้นหลักสิบมีจริง
ส่องสถิติเลขท้าย 2 ตัว ย้อนหลัง 10 ปี งวด 16 ต.ค. เด่นตัวไหนสุด?
ทำไมกรุงเทพฯ ถึงมีลูกเห็บตก ทั้งที่อากาศยังร้อน
เผยสถิติเลขออกบ่อยในวันศุกร์ ย้อนหลัง 20 ปี งวดวันที่ 16 ตุลาคม 2569
ยิงกันกลางปาร์ตี้ในรัฐจอร์เจีย เสียชีวิต 2 ราย บาดเจ็บ 35 ราย
ถอดรหัสลับหน้าปกสลากฯ งวด 16 ตุลาฯ 69: “บ้านท่าข้ามควาย” พามูฟออนสู่เศรษฐีใหม่
มรดกอันล้ำค่าแห่งราชวงศ์หมิง: ความประณีตบรรจงของ “จักจั่นทองบนใบหยก”
ส่องเลขเด่นหวยลาววันนี้ 5 ตุลาคม 2569 รวมแนวทางเลขดัง เลขไหนน่าจับตาก่อนประกาศผล
วิกฤตล้นตลาด! 5 ผลไม้ไทยที่เคยมหาโหด... แต่ตอนนี้ราคาดิ่งจนน่าตกใจ
สนามบินโคมาสึพบรันเวย์แตก 40 เซนติเมตร ปิดซ่อมก่อนกลับมาเปิดใช้งาน
เปิด 5 จังหวัดที่มีมหาวิทยาลัยและนักศึกษาจำนวนมาก จนกลายเป็น “เมืองมหาวิทยาลัย” ของไทย
ถอดรหัสลับหน้าปกสลากฯ งวด 16 ตุลาฯ 69: “บ้านท่าข้ามควาย” พามูฟออนสู่เศรษฐีใหม่
แอร์กับตู้เย็นใช้หลักการทำความเย็นเหมือนกันอย่างไร
ทำไมกรุงเทพฯ ถึงมีลูกเห็บตก ทั้งที่อากาศยังร้อน
เที่ยวบินพาณิชย์ที่สั้นที่สุดในโลก: การเดินทางเพียง 90 วินาทีที่เชื่อมโยงผู้คนบนหมู่เกาะสก็อตแลนด์