スパイダーマンはコミックのキャラクターとしてスタートしましたが、実写映画にも何度か登場しています。 1970年代に「エレクトリック・カンパニー」で短い寸劇に登場したのを覚えています。クールでしたが、少し奇妙でした。近年の実写スパイダーマン映画では、トビー・マグワイア版、アンドリュー・ガーフィールド版、そして現在のマーベル・シネマティック・ユニバースに登場するトム・ホランド版がありました。『スパイダーマン：ノー・ウェイ・ホーム』ではこの3作品全てを見ることができました。これは素晴らしい体験でしたし、MJがスパイダーマンのスイング中に本当にぶら下がっていたのかという疑問を解く良い機会にもなりました。
しかし、ここでさらに難しい質問をしてみましょう。どのバージョンのスパイダーマンが最強なのでしょうか？ 2004年公開の『スパイダーマン2』に登場するマグワイア版と、2017年公開の『スパイダーマン：ホームカミング』に登場するホランド版を比較してみましょう。どちらも似たようなアクション、つまりスパイダーウェブを使って走行中の車両を拘束するという力比べをしています。マグワイア版のスパイダーマンは暴走する地下鉄を止め、ホランド版のスパイダーマンはウェブを使って分裂するフェリーを繋ぎ止めます。（ガーフィールド版もこの比較に加えたかったのですが、同じような力技を見せるシーンが見当たりません。）
地下鉄の列車を停止する
マグワイア監督の『スパイダーマン2』のシチュエーションは、こちらのクリップでご覧いただけます。悪者との戦闘の後、スパイダーマンは暴走する地下鉄の先頭に立ちます。電車には大勢の人が乗っており、スパイダーマンは彼らを助けなければなりません。線路に足を踏みつけて電車の速度を落とそうとしますが、うまくいきません。そこで線路の両側にある建物にクモの糸を発射し、なんとか踏ん張ります。クモの糸が伸びて（ネタバレ注意）、計画は成功。スパイダーマンは電車を止めます。
この列車を止めるのに必要な力を推定すれば、それはマグワイアの強さの推定にもなります。
物理学の概念から始めましょう。質量(m)、速度(v)で運動している物体があるとします。この物体に力を加えると、ニュートンの第二法則に基づき、物体は加速度を生じます。ニュートンの第二法則は、正味の力は質量と加速度の積に等しいとしています(F net = m × a)。この場合、物体は電車で、力はスパイダーマンが掴んでいるウェブから後方に押す力です。
列車の質量を推定し、加速度を求めれば、その力を計算できます。加速度は速度の変化率と定義します。方程式で表すと、次のようになります。
イラスト: レット・アラン
この列車は停止するので、最終速度（v 2）はゼロになります。つまり、初速度（v 1）と、スパイダーマンがウェブを発射してから実際に停止するまでの停止時間（Δt）の両方が必要になります。時間は動画からわかるので簡単です。36秒かかります。
初速度はどうでしょうか？ ええ、少し手を加える必要があります。このシーンでは、スパイダーマンが建物にウェブを発射する瞬間の列車の動きがよく分かります。このクリップをTracker Video Analysisにドロップすれば、各フレームの列車の位置から位置と時間のデータを取得できます。（スパイダーマンのウェブが建物に引っかかる前の列車の動きを少しだけ使用しました。）
正確な距離スケールを得るために必要な小さな情報がもう1つあります。それは、各車両の長さです。スパイダーマン2の舞台はニューヨークですが、このシーンは実際にはシカゴのLトレイン（高架鉄道の略）で撮影されました。Lトレインの長さは14.7メートルで、まさに必要な情報です。これにより、列車の位置に関する以下のデータが得られます。
イラスト: レット・アラン
速度は位置の変化率なので、位置-時間グラフの傾きが速度となります。つまり、列車の初速度は毎秒27メートル、つまり時速60マイルです。列車はかなりのスピードを出していますが、L型車両の最高速度は実際には時速70マイルです。それでも、スパイダーマンが止めてくれるのはありがたいことです。この値を初速度とし、時間を36秒とすると、毎秒0.75メートルの加速度となります。
次に質量が必要です。各車両の空車質量は26,000kgで、定員は34席、つまり合計123人です。動画を見ると、列車はかなり混雑しているように見えますが、満員ではありません。1両あたり60人、乗客1人あたりの平均質量は70kgとしましょう。
最後に、列車の車両総数が必要です。完璧なショットは撮れませんが、5両だと推測します。そうすると、総質量は151,000キログラムになります。この質量と加速度を考慮すると、停止力は113,000ニュートンになります。
これが列車を減速させるために引っ張る力の合計です。しかし、列車の両側にはクモの巣があることを思い出してください。スパイダーマンは両側のクモの巣につかまっているので、実質的にクモの巣の張力に等しい力しか発揮していません。つまり、彼が発揮している力は、停止力の半分に過ぎないということです。
滑車に糸を通すと、同じことが起こります。つまり、引っ張る力が2倍になるのです。（スパイダーマンは基本的に滑車システムの車輪の役割を果たしています。）スパイダーマンが発揮する力は、113,000ニュートンの半分、つまり56,500ニュートンです。ヤードポンド法に換算すると、12,700ポンドになります。これは、オスのアフリカゾウを持ち上げているのと同じ重さです。計算結果はこちらをご覧ください。
トビー・マグワイア演じるスパイダーマンの強さは、少なくとも56,500ニュートンと仮定します。もちろん、これが彼の限界値かどうかは分かりませんが、少なくとも初期値としては妥当でしょう。それから、もしかしたらズルをしたかもしれません。スパイダーマンが電車に及ぼす力は一定だと仮定していたのですが、おそらくそうではないでしょう。蜘蛛の巣が輪ゴムやバンジーコード、その他多くの伸縮性のあるものと同じだとすれば、伸ばせば伸ばすほど、掴んだり引っ張ったりするのに必要な力も大きくなります。しかし、蜘蛛の巣がバンジーコードのように振舞うという証拠がないので、ここでは一定力という推定値で進めます。
分割フェリーを一緒に保持する
さて、このクリップでご覧いただける『スパイダーマン：ホームカミング』のホランド版に移りましょう。エイリアンの兵器が爆発し、スタテンアイランド・フェリーが真っ二つに分断された後、スパイダーマンは沈没を防ごうとウェブで船を修復しようと全力を尽くします。しかし、船はゆっくりと分離し始め、船を繋いでいたウェブの一部が切れ、船は縦に割れ始めます。スパイダーマンは必死に、両側に張られたウェブを掴み、フェリーを元に戻そうとします。重要な部分のスケッチを描いておきます（縮尺は正確ではありません）。
イラスト: レット・アラン
分かりますか？列車が止まった時と同じように、スパイダーマンは糸につかまって大きな力をかけているようです。完璧な比較ですね。あとは、その力の値を求めるだけです。
この計算は物理学の観点から見ると、少し難しくなります。数値化できない要素が多すぎるのです。フェリーの両側にどれくらい水が入っているのか？乗船者は何人いるのか？切れずに船体を支えている網はどうなっているのか？
大丈夫だよ。物理学者がこういう解けない問題に遭遇したら、もっと簡単な問題に置き換えるだけさ。確かにズルをしているように見えるかもしれないけど、少なくともスパイダーマンの強さのおおよその答えは得られるだろう。
私が考えたもっと単純な問題がこれです。テーブルの端にブロックが置かれ、斜めに傾けられています。ブロックには水平の紐が結ばれており、誰かがそれを引っ張ることでブロックが倒れないようにしています。これは、船が半分に分かれて、それぞれの側が中心から離れて傾く様子と似ています。（ここでは、船のそれぞれの半分の底部がもう一方の半分とまだ繋がっていると仮定しています。そうでなければ、両方とも倒れるのではなく、まっすぐに沈んでしまうでしょう。）テーブルの端にあるブロックは、この状況をシミュレートしています。なぜなら、ブロックは同様の角度で傾いており、紐で支えられているからです。スパイダーマンと彼のクモの巣が、船の半分を張力で繋ぎ止めているのと同じです。これは次のようになります。
イラスト: レット・アラン
この傾いたブロックには3つの力が作用していることに注目してください。1つ目はスパイダーマンがブロックに及ぼす力（F s ）です。2つ目は下向きの重力（F g）です。3つ目はテーブルの端から作用する力（F T）です。
このブロックが静止している場合、2つの条件が満たされている必要があります。1つは、正味の力がゼロ（加速しない）であること、もう1つは正味のトルクがゼロ（回転運動を変化させない）であることです。トルクについて簡単におさらいしましょう。これは「回転力」、つまり回転運動に変化をもたらす力と考えることができます。トルクの大きさ（τ）は、力の強さ（F）、力から支点までの距離（r）、そして力の角度（θ）によって決まります。
イラスト: レット・アラン
転倒ブロック問題では、2つのトルク、つまりスパイダーマンの引力によるトルクと重力によるトルクのみを扱う必要があります。支点に作用する力は点 を直角に押し出すため、点 の距離は r = 0 となり、トルクはゼロになります。つまり、フェリーの片側を静止状態に保つためには、他のトルクは等しく、かつ反対方向でなければなりません。
この方程式を使えば、スパイダーマンが及ぼす力の未知の値を求めることができます。フェリーの半分の質量や全体の長さなど、いくつかの値が必要になります。Wikipediaには、実際には必要ないと思えるような統計情報がわかりやすく掲載されているので、スタテンアイランドフェリーの質量は3,335総トン（338万キログラム）、長さは94メートルだと分かります。また、船の傾斜角度も必要です。これは画面上で測定して20度と分かりました。
全ての数値と他の推定値を代入すると、スパイダーマンの力は1270万ニュートン、つまり280万ポンド（約110万キログラム）になります。比較してみましょう。トビー・マグワイアのスパイダーマンは象1頭分の重さに匹敵する力で引っ張りますが、トム・ホランドのスパイダーマンは象219頭分の重さに匹敵します。
覚えておいてください、この値は推定に基づいており、その推定値の中には間違いなく間違っているものもあります。フェリーを停船させるのに必要な力は私の計算値の半分、列車を停止させるのに必要な力は私の計算値の2倍になる可能性も十分にあります。しかし、たとえそうであっても、これは100頭の象と2頭の象を比較した話です。トム・ホランドのスパイダーマンの方が断然強いです。
