作者 楊筠沛、劉語婷、劉樹昕 / 新竹市竹科實中
壹、前言
一、研究動機
近期爆紅的動畫鬼滅之刃，訴說炭治郎為了變成鬼的妹妹加入鬼殺隊所經歷的故事，其中炭治郎所使用的呼吸法-水之呼吸，大家也是耳熟能詳，不過我們對這些招式感到相當好奇，這十招的速度排序是如何？究竟哪招才是速度最快、造成的傷害最強呢？在這次的研究中，我們將進行水之呼吸一到十之型的研究分析，計算並排出各招的速度排行與探討其中可能不合常理的地方。
二、研究方法
利用imageJ軟體，以炭治郎身高（1.65m）作為比例尺，因有時不會有完整的炭治郎所以有其他比例尺（如附圖），根據比例尺計算出揮刀軌跡並測量時間，即可求出速度。
貳、正文
一、一到十之型的招式速度計算
| 速度類型 | 計算方式 |
| 揮刀速度 | 揮刀總軌跡/時間 |
| 移動速度 | 移動距離/時間 |
| 旋轉速度 | 軌跡長度/(直徑*圓周率)/時間(s)*60 |
為版面統一精簡，數字皆四捨五入至小數點後三位
圖表一：招式介紹與速度計算
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| 一之型－水面斬 | 二之型－水車 | 二之型改－橫水車 |
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| 三之型－流流舞 | 四之型－打擊之潮 | 五之型－干天的慈雨 |
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| 六之型-扭轉漩渦 | 七之型-雫波紋擊刺 | 八之型-瀧壺 |
  |   |
| 九之型-水流飛沫 | 十之型-生生流轉 |
圖表二：招式圖片與名稱
（一）旋轉招式計算詳細說明
1、二之型-水車
時間：2.47s
軌跡：一圈6.062m，全部轉的軌跡：11.168m，一圈時間：1.341s
圈數*360°=旋轉的度數=(11.168/6.062)*360°=663.227°
平均角速度=旋轉的度數/時間663.227°/2.47s=268.513
每分鐘轉速：44.752RPM
2、二之型改-橫水車
時間：3.98/4（因用0.25倍速測量）=0.995s
軌跡長度：2.464m，半徑：1.594m，一圈長度：10.008m
每分鐘轉速：2.464/(1.594x3.14x2)/0.995x60=14.843RPM
3、六之型-扭轉漩渦
時間：3.65/4（因用0.25倍速測量）=0.913s
軌跡長度：5.382m，漩渦直徑：5.791m
每分鐘轉速：5.382/(5.791x3.14)/3.65x60x4=19.462RPM
（二）比例尺校正
部分招式由於動畫畫面運鏡角度導致量測距離不準確，需進行比例尺校正，以九之型為例：由於此招式時，畫面只有留下炭治郎的足跡與榻榻米，所以量測較為麻煩，首先以炭治郎為比例尺算出榻榻米的長與寬，再以榻榻米的長寬量測足跡之間的距離，但礙於角度問題，所以無法直接量測，必須經過校正。
二、深入討論
在整個鬼滅之刃的動畫中，其實出現過不少與物理、生物相關的知識，如:滯空、殘影......但這些運用是否真的合理，也引起我們討論，以下便是我們深入探討的結果。
（一）旋轉滯空
旋轉滯空的原理近似於螺旋槳，而一般螺旋槳會滯空的原理主因有二：
一、槳葉與空氣接觸面積大(故螺旋槳通常具有三個槳葉)
二、扇葉切入空氣時有角度，造成空氣向上的推力
依據上述兩點，我們檢驗了亦會造成滯空效果的二之型水車，首先刀與空氣的接觸面積只有233.88cm2，其次他的揮刀是完全水平的，也不能造成推力，因此雖聲稱能造成滯空效果，但實際上並不合理。
（二）殘影
在現實中若要使視覺出現殘影（視覺暫留）需要在人的視線中停留時間小於0.1秒，而動畫中三之型流流舞造成了殘影的效果，我們透過以下計算進行探討：假設人的視野寬度等於動畫畫面寬度，則視野寬度為7.922m，移動速度為27.078m/s，故在視野中停留時間約為0.293s，雖然很短暫，但仍然無法達到殘影效果，為不合理的現象。
（三）無痛死亡
如果要不感受到痛覺，通常只有兩個原因：
一、無痛覺症的患者
二、神經迴路不正常的患者
故無論如何五之型干天的慈雨賜予鬼無痛苦的死亡都是不可能的事。
（四）利用空氣阻力減緩落地衝擊
根據空氣阻力公式F=cd·1/2ρu2A來計算，cd為阻力係數=0.04，ρ為流體密度=1.225kg/m3，u為相對速度=2.196m/s（以八之型為例進行計算），A為物體與空氣接觸的正向面積=0.023388m2。經計算後得出空氣阻力為0.00276Nt，而炭治郎體重為61公斤，受到的重力為61*9.8=597.8Nt，空氣阻力對重力的影響可說是微乎其微，故若想利用八之型－瀧壺減緩落地衝擊應該是不可能的。
三、速度比較－－分為揮刀速度、移動速度、轉速討論
（一）揮刀速度
在全部的招式中，共有6種招式：分別為一、四、五、七、八、十之型有揮刀的動作，他們的速度由快到慢依序為：十之型>四之型>五之型>一之型>七之型>八之型。依據動畫中的設定，十之型為必殺技，速度應為最快，與計算結果相符，而最慢的七與八之型中，七之型可能因使用對象非鬼，且揮刀是由後往前而較難施力，因此速度較慢合理。但八之型揮刀由從空中降落，速度理應較一般招式快，因此推測可能是因在空中沒有立足點不好施力，以及有空氣阻力影響所導致。
（二）移動速度
三、九之型為水之呼吸招式中唯二的移動技能，三之型會使炭治郎留下殘影，而九之型只留腳步而不見人影，但仍可清楚看見腳印，可推測三之型的速度理論上會大於九之型。實際上經過量測，三之型的速度為27.078m/s，九之型的速度為4.798m/s，三之型的速度為九之型的5.6倍，故動畫呈現的手法合理。但若將炭治郎的移動速度(27.078m/s)與世界短跑紀錄保持人Usain Bolt之速度相比:100m/9.572s=10.447m/s，炭治郎移動速度比他快了將近3倍；若換算成時速則為97.481公里/小時，他的移動速度甚至比平常路上的汽車還要快，實在是太誇張、太不科學了。
（三）轉速
總共有2種招式(二、六之型)會出現旋轉，其中二之型－水車為44.774RPM，二之型改－橫水車為14.843RPM，六之型－扭轉漩渦則為19.462RPM，故轉速排行：二之型>六之型>二之型改。更深入一點看，二之型－水車為其中唯一旋轉方向為垂直的，因此速度最快合理，而二之型改－橫水車將揮刀改為橫向後，可能因為改變方向而使速度減少了66.85%，可說是大幅下降。
參、結論
一、速度計算：經由計算後可得知，招式中揮刀速度最快的是十之型，符合十之型為必殺技的設定，最慢的是八之型，但八之型為由上到下的跳躍與揮刀，有重力加速度的加成，但速度卻是最慢的，有點不合邏輯；移動速度較快的是三之型；轉速較快的是二之型水車。
二、動畫中不合理的地方有：
（一）：二之型改橫水車無法造成滯空效果
（二）：三之型流流舞無法造成殘影
（三）：五之型干天的慈雨仍然無法使鬼無痛苦的死去
（四）：八之型瀧壺無法減緩落地衝擊
（五）：炭治郎如果存在在世界上，以他的速度，打破世界短跑紀錄絕對沒問題，因為它的速度甚至比汽車還快。