朝天发射的子弹掉下会有危险么?
来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/07 11:26:50
根据动能定理,是有些能量损失,但是仍有非常大的能量啊?
要个分析过程,能上图最好!
1、阻力的估算:
子弹在空气中飞行,受到的空气阻力与飞行速度的平方成正比f=(1/2)CρSV^2
式中:C为空气阻力系数,大约是0.3-0.6,我们这里按着0.6计算;ρ为空气密度1.29kg/m^3;S为子弹迎风面积,子弹的直径大约1厘米,可以计算面积;V为子弹速度,对于狙击枪,子弹发射速度1000m/s;子弹质量0.005Kg.经计算得
f=-kV^2=-0.00003V^2,k=0.00003
2、子弹上升的最大高度
我已经用积分算出最大高度,但后来发现这个最大高度没什么用,请看下面说明。
3、收尾速度
子弹上升到最大高度,速度为零,将是一个自由落体,开始速度不大,重力大于阻力,它将加速向下运动;随着下落速度的不断增大,落体所受的空气阻力f=-kV^2,与速度的平方成正比,也会随之变大;当空气阻力增大到与物体重力相等时,落体的速度达到最大,以后将做匀速运动,这个速度就叫做收尾速度,设收尾速度为Ve
则
kVe^2=mg
Ve^2=mg/k=0.005*9.8/0.00003
Ve=40 (m/s)
这个速度是下落子弹的最大速度,为什么是最大?请看最后的讨论。
4、子弹动量
以狙击枪子弹为例,我们比较一下发射和落回的速度和动量
(1)速度:
发射速度1000m/s,
落回速度40m/s
(2)动量
发射动量:Ps=mVo=0.005*1000=5 (kgm/s)
回落动量:Pe=mVe=0.005*40=0.2 (KG*m/s)
Pe/Ps=0.2/5=0.04
这么小的动量应该不会有多大伤害,不过我还是不希望这子弹落在我身上.
5、讨论
细心的你可能会问,子弹下落了是到达地面之前收尾,还是在之后收尾。我们分析一下:
(1)如果在到达地面之前收尾,以后是匀速运动,达到地面速度也只不过是40m/s;
(2)如果