一个人拥有时速1万公里的速度，靠这个能财富自由吗？

本文来自微信公众号：瞻云（ID：zhanyun2028），作者：瞻云，题图来自：《正义联盟》

有人问：一个人拥有时速1万公里的速度，靠这个技能能财富自由吗?

财富自由？格局小了。

很多人可能会想，时速1万公里，也就是2777.78m/s。

如果题主60kg的话，根据动能公式Ek=mv2/2，得到题主的动能也就231481852J。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：

C为空气阻力系数，人介于球面和垂直面之间，不妨取0.8；ρ为空气密度1.293kg/m3。

S为迎风面积约0.4m2；V为速度2777.78m/s。

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。

似乎比其它的某乎超人弱多了？

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，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，很容易想到，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。

至于题主如何抓地提供如此庞大摩擦系数的，我们就不用管了，毕竟人家有超能力。

说不定像蜘蛛侠那样，蹬腿的刹那，可以黏在地上呢。

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，这里不考虑风阻，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√2，得到： 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]。

曲线A为力速关系，曲线D为功率和肌肉力量的关系

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。但到达极速时，总觉得肌肉无处着力的感觉。

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]：(F+a)(v+b)=c。

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，代入公式，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：(F+24)(v+2.4)=297.6。

由于题主运动效率是等比例增加，我们引入系数k，那么：(F+24k)(v+2.4k)=297.6k2。

代入F=2257507.48N，v=2777.78m/s，k=23944。

那么：(F+574658)(v+57465.8)=170619804401.5。

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：

功率为：

当F=731557.16N时，存在最大功率5.35×1010W。

这比抗风阻极速状态下的功率6.27×109W大了近9倍。

但这个仅仅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：1.78×1011W。

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：1.78×1011×60%÷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。

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，国家真的想要挖超级工程，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，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。

再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，那至少都是可控氢聚变甚至氦聚变了。

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，你说是不是格局小了。

参考文献：

[1] 骆建， 谭宏. 田径运动项目的动力性力量训练效果转化为专项能力的原理探讨[J]. 成都体育学院学报， 2003， 29(001):43-46.

[2] 王志坚. 肌肉收缩力与收缩速度关系研究[J]. 中国医学物理学杂志， 2011(3):3.

本文来自微信公众号：瞻云（ID：zhanyun2028），作者：瞻云

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