Pytanie zainspirowane tweetem Neila deGrasse Tysona:
W @StarWars #TheForceAwakens, BB-8, gładko tocząca się metalowa kulka ball, wpadłby w niekontrolowany poślizg na piasku.
Czy kiedykolwiek zostało to wyjaśnione we wszechświecie?
Pytanie zainspirowane tweetem Neila deGrasse Tysona:
W @StarWars #TheForceAwakens, BB-8, gładko tocząca się metalowa kulka ball, wpadłby w niekontrolowany poślizg na piasku.
Czy kiedykolwiek zostało to wyjaśnione we wszechświecie?
Ten droid BB-8 faktycznie działa, ponieważ był prawdziwym rekwizytem używanym do filmowania na prawdziwym piasku. Mimo że Neil deGrasse Tyson mówi, że ślizga się w niekontrolowany sposób, wiemy, że tak się nie dzieje.
Dowód znajduje się w puddingu i pochodzi prosto z pyska konia (gdyby Mark Hamill był koniem):
To powiedziawszy, NASA również wskazała w tym artykule, że jest to kiepski projekt:
„Patrząc na droida BB-8, musiałbym powiedzieć, że fizyka nie jest szczególnie dobra” - powiedział Kennedy w wideo dla Wired. „Próba zrolowania czegokolwiek jest niezwykle trudna.”
Warto również zauważyć, że zabawka Sphero BB-8 nie działa na piasku:
Pytanie Neila wydaje się zakładać dwie rzeczy, których tak naprawdę nie da się poznać:
BB-8 to prawdziwie gładka sfera
Piasek na Jakku nie ma wystarczająco gęstej warstwy, aby zapewnić tarcie
Pierwsza jest naprawdę gotowa do złapania - podczas gdy BB-8 wygląda całkiem okrągło i gładko, pamiętaj, że jest naprawdę składa się z różnych płyt, które mają otwory, szczeliny itp. Zakłada się również, że robot wyposażony w haki do chwytania , aby ustabilizować się w locie, nie ma również jakiegoś rodzaju bieżnika lub bloków trakcyjnych, które możemy nawet tego nie zauważyć ze względu na szybkość BB w scenie.
Drugi jest wątpliwy w każdej scenie. W scenie, w której Rey znajduje BB, wygląda jak wydma jak piasek, co może być trudne nawet dla dwunożnych. W scenie wokół punktu handlowego wydaje się być dobrze zapakowany i łatwo byłoby go przemierzyć dla kuli (która, jako fizyczny rekwizyt, sprawdza się w BB-08).
Skąd wiesz, czy jest gładki? Ponieważ wygląda gładko? I co z tego?
Wiemy, że technologia antygrawitacyjna istnieje i jest powszechna do tego stopnia, że pojazdy Luke'a i Reya radośnie unoszą się nad piaskiem, nawet gdy wydają się być wyłączone. Nie jest wielkim krokiem stwierdzenie, że podobnej technologii można użyć do wywierania siły na ziemię, a nie poprzez tarcie między powierzchnią droida a piaskiem, z którym ma bezpośredni kontakt.
W tym artykule popularnonaukowym omówiono sposób implementacji BB-8.
http://www.popsci.com/qa-how-to-create-robot-icon
„Więc wymyśliliśmy siedem wersji filmu - trzy główne i kilka odmian. ... Jedna to wiggler. Nie toczyła się, ale mogła poruszać głową i ciałem w miejscu. Przykręcaliśmy to do zestawu lub zakopywaliśmy listwę przypodłogową w piasku. Następnie zbudowaliśmy wózki, ponieważ potrzebowaliśmy stabilnej wersji do jazdy. Zmotoryzowaliśmy piłkę i kazaliśmy poruszać głową na górze, dzięki systemowi zakrzywionych torów. Zmotoryzowane kółka z tyłu pozwoliły nam nim sterować. Ta wersja mogła pokonać prawie każdy teren. Jedyną rzeczą, która ją pokonała, był głęboki, bardzo drobny piasek. A potem była marionetka, która miała oś przechodząca przez piłkę, wychodzące pręty i system prowadnic dla głowy. Lalkarz w niebieskim lub zielonym garniturze trzymałby pręty i miał bardzo dobrą kontrolę nad głową i piłką. W ten sposób osiągnęliśmy pewne bardziej subtelnych ujęć aktorskich. ”
Tyson prawdopodobnie ma rację, że robot, który został skonstruowany w rzeczywistości tak, jak BB-8 jest przedstawiony na ekranie, miałby problemy.
Jedna wersja BB-8 ma przyczepiony wózek, który zapewnił mu przyczepność, i poruszał się po twardej powierzchni pokrytej cienką warstwą piasku, a nie po luźnym piasku; inna wersja BB-8 jest wypychana od tyłu przez lalkarza.
Uwaga: wszystkie zdjęcia to zrzuty ekranu z zakulisowego filmu Sekrety Przebudzenie mocy: filmowa podróż
W końcu możemy odpowiedzieć na to pytanie dzięki dodatkowym materiałom na nowo wydane domowe wideo wydanie Przebudzenia Mocy .
Istnieje kilka wersji BB-8. Przynajmniej jedno z nich jest funkcjonalnym urządzeniem sterowanym zdalnie, ale wydaje się, że wersja funkcjonalna nie była używana w obecnej postaci, gdy BB-8 musi poruszać się po piasku.
Opracowaliśmy siedem wersji filmu - trzy główne i kilka odmian.
- Josh Lee
Wersja trójkołowa BB-8 z wózkiem zamontowanym za jego ciałem
Ten model BB-8 ma szary wózek kołowy lub wózek przymocowany przed jego ciałem lub za nim; Josh Lee nazywa ten BB-8 „trójkołowcem” - skrótem od „trójkołowy”. Wózek został zaprojektowany tak, aby zapewnić mu większą przyczepność.
Zbudowaliśmy trójkołowce, ponieważ potrzebowaliśmy stabilnej wersji jezdnej. Zmotoryzowaliśmy piłkę i kazaliśmy poruszać głową na górze za pomocą zakrzywionego systemu torów. Zmotoryzowane kółka z tyłu pozwoliły nam nim sterować. Ta wersja może przejść przez prawie każdy teren. Jedyną rzeczą, która go pokonała, był głęboki, bardzo drobny piasek.
- Josh Lee
W filmie zakulisowym Sekrety Przebudzenia Mocy: Filmowa podróż możemy zobaczyć, że przynajmniej w jednej scenie nie porusza się po wydmie luźny piasek - właściwie toczy się po cienkiej warstwie piasku rozłożonej na twardej powierzchni, być może desce.
Trike wersja BB-8 z wózkiem zamontowanym przed jego ciałem - zwróć uwagę na pokrytą piaskiem deskę, po której toczy się
Rod kukiełkowa wersja BB-8 w studiu
Jeden z lalkarzy, który pracował z BB-8 opisał tę wersję jako „marionetka prętowa”, ponieważ manipuluje się nią za pomocą dwóch przegubowych drążków owiniętych w materiał z zielonego ekranu i przymocowanych do jego pleców. Ta wersja jest tą wykorzystaną w scenie, w której widzimy BB-8 pędzącego przez pustynię (materiał filmowy wykorzystany we wczesnych zwiastunach).
A potem była marionetka, która miała oś przechodzącą przez piłkę , wychodzące pręty i system prowadnic na głowę. Lalkarz w niebieskim lub zielonym garniturze trzymałby pręty i miał bardzo dobrą kontrolę nad głową i piłką.
- Josh Lee
Krótko mówiąc, ta wersja BB-8 może poruszać się po piasku bez poślizgu, ponieważ lalkarz (również owinięty materiałem z zielonego ekranu) popycha go od tyłu.
Te zdjęcia przedstawiają kręcenie danej sceny:
A te zdjęcia pokazują filmowanie sceny, w której Rey po raz pierwszy spotyka BB-8:
Filmowanie scen miejskich BB-8:
Ludzie często myślą, że metal jest idealnie gładki i nie podlega odkształceniom, ale nawet jeśli weźmiesz idealnie gładki kawałek stali nierdzewnej i położysz go na piaszczystym wzgórzu, toczy się w dół , nie tylko się ślizga. Nadal istnieje znaczne tarcie między nieregularnymi ziarnami piasku a gładką powierzchnią metalu.
Jest to wzmocnione przez fakturę kuli i farbę. Na przykład możesz użyć gładkiej emalii lub nawet farby teflonowej i zmniejszyć tarcie, lub możesz użyć bardziej miękkiej gumowanej lub plastikowej farby o delikatnie szorstkiej teksturze, aby zwiększyć tarcie na różnych powierzchniach.
Bez Jednak analiza mikroskopowa utrudnia określenie tarcia między robotem a piaskiem. Ziarna piasku są małe i nie pojawiają się pojedynczo na ekranie, dlatego rozdzielczość kamery nie jest wystarczająco dobra, aby stwierdzić, że powierzchnia robota blokuje się lub ślizga po tych ziarnach.
Gdyby zamiast tego robot znajdował się na planecie z łożyskami kulkowymi o średnicy 1 cala (2,5 cm), moglibyśmy wyciągnąć takie wnioski. W rzeczywistości posunąłbym się nawet do stwierdzenia, że jak widać na ekranie, robot bardzo trudny czas w takim środowisku.
Ale bez dalszych szczegółów nie możemy określić stopnia tarcia między powierzchnią a robotem.
Warto zauważyć, że mamy materiał filmowy Nie mam czasu, żeby usiąść i przeanalizować to, ale jednym z sygnałów, że robot ma trudności, jest to, że widzimy, jak przyspiesza i zwalnia na piasku na ekranie. Jeśli ma trudności, zrobi to powoli . Nie zmieniłby kierunku bardzo szybko. Jeśli są przeskoki, gdy ma zamiar zmienić kierunek lub szybko przyspieszyć / zwolnić, to znak, że robot ma trudności.
Zwróć uwagę, że chociaż istnieje aktywny rekwizyt, a być może większość ujęć jest bez CGI, nie ma gwarancji, że wszystkie strzały będą wykonane z rekwizytem.
Wreszcie, we wczesnych filmach wykorzystano kilka specjalnych rekwizytów R2-D2 i spodziewam się, że istnieje kilka rekwizytów BB8 dla różnych scen. Bez wątpienia będą miały różne zdolności na piasku.
Ale większość tarcia będzie definiowana przez powłokę i teksturę materiału pokrywającego kulę.
Pamiętaj jednak głowica musi się przesuwać i manewrować z niewielkim tarciem na tej samej powierzchni, więc należy zachować równowagę między wyższym tarciem na powierzchniach napędowych a mniejszym tarciem na głowie, przy czym kula zachowuje tę samą powłokę powierzchni i tekstury dla obu.
Możliwe, że jego masa wytworzyła wystarczające tarcie między nim a piaskiem. Tylko myśl. Jednak musiałby być dość ciężki. Ale w rzeczywistości nie widziałem go, jak wspinał się po stromej wydmie według swojego projektu, z jakąkolwiek łatwością wchodził po schodach. Musiałby toczyć się z dużą prędkością dla obu przeszkód.
W przypadku, gdy OP chciał odpowiedzi zorientowanej na fizykę: aby nie ślizgać się podczas skrętu, siła dośrodkowa nie może przekraczać siły tarcia. (Oba są niezależne od masy.) Siłę dośrodkową i siłę tarcia można zmienić, przechylając BB-8 w zakręty, tak jak (poza wszechświatem) jeździsz na rowerze, pochylając się.