Ce se întâmplă dacă trageți cu o armă de foc în spațiul cosmic.

Din punctul de vedere al fizicii moderne, nimic din ceea ce are o masă de repaus diferită de zero nu este capabil să atingă viteza luminii. Nu poți decât să te apropii de ea. Mai mult, cu cât viteza este mai aproape de viteza luminii, cu atât trebuie cheltuită mai multă energie pentru a accelera în continuare. Într-o zi, pur și simplu nu vei avea suficientă energie disponibilă pentru a accelera nici măcar puțin mai mult.

Dacă tu, deplasându-te cu o viteză apropiată de viteza luminii, tragi cu un pistol, nu ți se va întâmpla nimic surprinzător. Veți vedea exact aceeași fotografie ca de obicei. Din punctul tău de vedere (subiectiv), glonțul va zbura cu aceeași viteză și va lovi ținta după același timp. Glonțul nu va rămâne blocat în țeavă (cu excepția cazului în care arma trage rau) și cu siguranță nu va aspira nimic.

De asemenea, cred că viteza glonțului este prea mică pentru a crea efecte relativiste pronunțate. Prin urmare, este mai interesant să luăm în considerare opțiunea de a fotografia de la un laser (care se mișcă el însuși cu viteza luminii).

Dar chiar și în acest caz, vei vedea exact același lucru ca și cum ai testa un laser în timp ce stai nemișcat pe Pământ.

Acesta este întregul punct al teoriei relativității. Nu contează dacă vă mișcați sau staționați. De fapt, în orice moment te miști din punctul de vedere a ceva (Pământul însuși se mișcă foarte repede), dar din punctul de vedere al altceva (care se mișcă cu tine) ești nemișcat. În același timp, este imposibil de spus ce este mai adevărat: te miști sau nu? Ambele afirmații sunt la fel de adevărate.

Mult mai mult întrebare dificilă- cum va vedea situația observatorul față de care vă deplasați aproape cu viteza luminii (îl vom numi observator „staționar”).

În primul rând, înțeleg și asta cu dificultate (și este departe de a fi un fapt că pot descrie totul cu exactitate). În al doilea rând, este și mai dificil să explici clar acest lucru unei persoane care nu a încercat să-și rupă creierul cu teoria relativității. Distanțele la astfel de viteze scad, masele cresc și discrepanțe în curgerea timpului devin evidente.

Să presupunem că ținta ta a fost la 300.000 de kilometri distanță. Ai tras un laser și fasciculul a lovit ținta în exact 1 secundă. Din punctul tau de vedere. Și din punctul de vedere al unui observator „staționar”, ținta era la 300 de kilometri distanță de tine, dar fasciculul a ajuns la țintă aproape 2 săptămâni mai târziu (nu am calculat-o folosind formule, ci estimat foarte aproximativ, deci eroarea ar putea fi mare, dar esența generală este corect). Acestea fiind spuse, amândoi aveți dreptate.

Din punctul de vedere al fizicii moderne, o persoană nu se poate mișca cu viteza luminii. Am scris despre asta la începutul răspunsului. Deci, să înlocuim „la viteza luminii” cu „la 99,9% viteza luminii”.

Glonțul nu va lovi o persoană, deoarece va zbura cu o viteză de, să zicem, 99,900001% din viteza luminii, adică mai repede.

Voi repeta din nou ideea principală. Faptul că ceva se mișcă aproape cu viteza luminii nu schimbă fundamental nimic. Dacă un glonț nu lovește trăgătorul în condiții normale pe Pământ, atunci chiar și la „aproape viteza luminii”, glonțul nu îl va lovi. Dacă pe Pământ un glonț lovește o țintă, înseamnă că va lovi cu „aproape viteza luminii”. Orice alt rezultat ar fi o încălcare a principiului relativității.

Viteza mare va schimba doar numerele: timpul de zbor al glonțului, lungimea zborului glonțului, dimensiunea glonțului. Dar, fundamental, nimic nu se poate schimba: va fi o lovitură, glonțul va lovi ținta.

Răspuns

Comentariu

Să presupunem că stai așa așa în birou și ești foarte plictisit. Și să presupunem că ți-a venit brusc ideea să mergi într-un poligon, să iei cea mai puternică mitralieră cu amortizor, să-i atașezi o centură de 700 de cartușe și să le tragi pe toate odată. Ce se va întâmpla în acest caz? Cu siguranță nu știam despre asta. Au presupus că mitraliera nu va fi invidiată în acel moment. Dar si ce! Butoiul de metal s-a încălzit până la roșu și toba de eșapament s-a topit, la asta vor duce 700 de gloanțe care zboară din țeavă!

Fotografia de la West Coast Armory (a nu se confunda cu West Coast Custom) arată o mitralieră M249 SAW și două persoane, un trăgător și un asistent care îi înmânează o centură de muniție. După cum se spune în descrierea videoclipului, undeva după ce s-au tras 350-400 de gloanțe, amortizorul s-a topit rapid. Câteva secunde mai târziu, metalul de la capătul butoiului a devenit atât de fierbinte încât toba de eșapament a fost literalmente întoarsă pe dos, îndoită în lateral. Cu toate acestea, mitraliera a continuat să tragă.

După cum au declarat testatorii mândri care au reușit să topească ușor țeava unei mitraliere: „Arma în sine a tras perfect și nu au fost probleme cu ea. Singura problemă pe care am întâlnit-o după aceea a fost că cineva trebuia să curețe după aceea.”.

Nu există niciun videoclip de confirmare cu aceeași mitralieră, care ar fi mai tras câteva sute de gloanțe. Mi se pare, ca amator în această chestiune, că după o astfel de utilizare fără milă, butoiul ar trebui să devină complet inutilizabil. Poate că nu este cazul.

În timp ce vorbim despre mitraliere, iată un alt videoclip care explică unul dintre cele mai misterioase subiecte ale copilăriei mele: Cum au împușcat avioanele de vânătoare prin elice funcționale?

Vizionare plăcută

Focul nu arde în vid, dar ce zici când este tras cu o armă Un cartuș modern conține o anumită cantitate de oxidant, care permite praful de pușcă să detoneze? Prin urmare, oxigenul nu este necesar pentru împușcare.

O împușcătură în spațiu va diferi doar în urma sa de fum, formează o sferă de fum la bot. Dar filmarea în spațiu poate duce la consecințe foarte interesante.

Conform celei de-a treia legi a lui Newton, atunci când vei fi tras, vei fi aruncat înapoi, iar glonțul va continua să se miște înăuntru. literalmente pentru totdeauna. La urma urmei, după cum știți, universul nostru se extinde cu o viteză de 73,3 km pe secundă pentru fiecare 3,26 milioane de ani lumină, iar un glonț nu va ajunge niciodată din urmă cu atomii materiei negre, care se află la 40-50 de mii de ani lumină de ea. Apropo, te vei îndepărta și de punctul de plecare pentru totdeauna, dar foarte încet (aproximativ câțiva centimetri pe secundă).

Un alt punct interesant: dacă vrei să împuști și să-l lovești pe Jupiter, nu trebuie să ținti: poți trage din șold. Gravitația lui Jupiter este atât de puternică încât el însuși va atrage un glonț și va ajunge la suprafață cu o viteză de 60 km/sec.

Dar trebuie să fii atent când împușești: dacă ești pe orbită, să zicem, pe planeta Pământ și împuști, atunci, dacă circumstanțele sunt nefericite, glonțul poate ocoli planeta și îți poate intra în spate. La urma urmei, obiectele de pe orbitele planetelor sunt într-o stare de cădere liberă.

Oamenii de știință au plănuit chiar și o dată să efectueze un astfel de experiment pentru a studia consecințele ciocnirilor de obiecte la viteză mare. Locul ideal pentru experiment, au numit vârful unui munte de pe Lună la o altitudine de 1,6 km. Dar ideea nu s-a realizat.

Rămâne o întrebare: de ce există atât de puține lucruri vechi în filmele științifico-fantastice? arme de foc, care poate duce la astfel de consecințe neașteptate?

A discutat ce s-ar întâmpla dacă trage în spațiu dintr-o armă de foc.

Clayton S. Andersonfost astronaut de două ori al Stației Spațiale Internaționale, călător de șase ori în spațiu, angajat NASA de treizeci de ani:

Ei bine, dacă arma ar fi fost încărcată, cineva ar fi fost înăuntru mare pericol... mai ales daca viza peretele compartimentului autonom! Deși nu sunt un expert în extinderea limitelor imaginației, aș ghici că, dacă arma este încărcată efectiv, glonțul va urma acolo unde trăgătorul îndreaptă arma și trage împușcătura (și dacă nu este cazul, aș da vina e pe Robonaut). Glonțul se va deplasa în direcția opusă datorită forțelor de impuls de la praful de pușcă din camera țevii. Nu pot să-mi imaginez că se mișcă prea repede, dar forța de „impact/săritură” din propria mea experiență poate fi semnificativă. Cred că fizicienii ar trebui să măsoare.

Va fi mult mai interesant să faci acest lucru în spațiul vid în timpul unei plimbări în spațiu. Apoi glonțul va călători pentru totdeauna, iar astronautul - dacă nu este atașat de stația spațială în niciun fel - se va deplasa din nou în direcția opusă glonțului atâta timp cât îi permite atașamentul său de siguranță. În acest caz, ei se vor întoarce încet la poziția inițială datorită capacității de retragere a legăturii, sau legătura se va rupe, transformând astronautul într-un scenariu de pledoarie disperată și activând SAFER (Dispozitiv de salvare extravehicular pentru astronauți simplificat) în speranța că se va întoarce.” acasă” la gară.

Frank Hale, fizician, dezvoltator de software:

Trage în spațiu? Acest lucru este destul de real. Vidul din spațiul cosmic nu va fi o problemă pentru fotografie. Arma nu necesită oxigen pentru a funcționa. Praful de pușcă sau alt exploziv din cartușul care conține glonțul nu este afectat de atmosferă. Are un oxidant amestecat cu o substanta inflamabila si este ideal pentru arderea in vid. Chiar și siguranța, lovită de percutor, este absolut autonomă și poate funcționa în vid.

Tragerea cu o armă în spațiu va fi chiar puțin mai bună decât pe Pământ. Glonțul nu va trebui să „perforeze” aerul și să-l comprima imediat după ieșirea din pistol/puscă. Aerul nu va reduce viteza glonțului în mișcare, astfel încât raza de acțiune a armei va deveni esențial infinită, iar glonțul, la rândul său, se va deplasa pe o cale circulară, dar traiectoria lui va fi diferită de traiectoria armei/trăgătorului. De exemplu, viteza de deplasare a Stației Spațiale Internaționale (ISS) este de aproximativ 17.000 de mile pe oră, ceea ce este egal cu 7.600 m/s. Viteza la foc a glonțului variază de la 120 m/s la 1200 m/s în funcție de tipul de armă și, prin urmare, traiectoria circulară a glonțului va fi diferită de cea a astronautului care l-a tras. În general, tragerea în direcția înainte a orbitei va avea ca rezultat o orbită mai alungită, care va rămâne întotdeauna pe sau deasupra orbita ISS. Dacă este tras în direcția opusă, glonțul ar putea în cele din urmă să cufunde în atmosferă și să iasă din orbită.

Nu este nevoie să trageți cu o armă pentru a vedea dacă funcționează sau nu. Diferența dintre masa glonțului și masa armei plus persoana care deține arma indică faptul că glonțul primește practic toate energie cinetică când sunt trase, chiar dacă amândoi primesc același impuls. Cu toate acestea, presupunând că astronautul se mișcă liber în spațiu și linia botului nu îndreaptă către centrul de masă al țevii + astronaut, o descărcare de armă de foc va transfera puțin moment unghiular astronautului.

Pentru calcule mai precise, putem cita exemplul carabinei M4, care are o viteză inițială a glonțului de 910 m/s. Arma cântărește 3,4 kg și glonțul cântărește 4 g Costumul spațial ISS cântărește aproximativ 124 kg, iar dacă presupunem că astronautul cântărește 70 kg, atunci masa armei, astronautului și costumului spațial este de aproximativ 197 kg. Dacă viteza initiala glonț 910 m/s, atunci impulsul glonțului va fi de 3,6 Ns (4 g * 910 m/s). Dacă astronautul + arma au același impuls, atunci glonțul se va mișca cu 18 mm/s (4 g * 910 m/s / 197 kg). Atunci astronautul va avea o viteză foarte mică. Energia cinetică a glonțului ar fi de 1656 J (vezi 4 g * (910 m/s)^2/2), în timp ce astronaut + armă ar avea o energie cinetică de 0,02 J (122 kg * (18 mm/s) ^2/2). Astfel, așa cum am spus deja, glonțul primește toată energia cinetică. În cel mai rău caz, dacă un glonț trece pe lângă capul astronautului, acesta se va învârti prin spațiu la fiecare trei minute, lucru care poate fi controlat cu ușurință de motorul auxiliar folosit de astronaut pentru a se deplasa.

Răcirea este singura problemă cu mai multe fotografii. Răcirea în spațiu va fi radiație, dar nu convecție, astfel încât arma se poate supraîncălzi. Am încredere că lubrifiantul folosit pe arma de foc se va evapora foarte lent. Prin urmare, mă îndoiesc că grăsimea se va usca mult mai repede decât pe Pământ.

pula 28-09-2005 13:22

Nu-i aşa?

FRAG 28-09-2005 15:10

Planeta Pământ se mută și ea spațiul cosmic. Dacă trageți împotriva mișcării lui... Pe scurt, gloanțele astea blestemate zboară așa cum vor, chiar și în spatele trăgătorului!
Nu degeaba lui Suvorov nu i-au plăcut...

Dem0n 28-09-2005 16:17

...de la Osa în sens opus mișcării, apoi glonțul va zbura după trăgător!
Nu-i aşa?

În acel moment, în timp ce zborul are loc, viteza aeronavei este egală cu viteza trăgătorului și, în consecință, egală cu viteza glonțului care este încărcat în viespe când este tras, se dovedește că viteza a glonțului va crește, adică teoria ta nu este corecta?! DIN PUNCTUL MEU DE VEDERE.

Bryansk 28-09-2005 16:57

2 Pula - dacă am înțeles bine, avionul zboară „înainte” și tragem „în spate”, nu? Dacă da, atunci la ce ne uităm în raport cu - dacă în raport cu sistemul de referință - shooter-glonț - atunci va zbura înapoi, iar dacă din partea observatorului pe sol, atunci probabil înainte, deoarece viteza împușcării Viespei este tot mai mică decât viteza avionului (probabil) Și dacă te uiți din punctul de vedere al omuleților verzi, atunci... Cine știe unde va zbura... :-)))

pula 28-09-2005 17:39

citat: Postat inițial de Dem0n:

În acel moment, în timp ce zborul are loc, viteza aeronavei este egală cu viteza trăgătorului și, în consecință, egală cu viteza glonțului care este încărcat în viespe când este tras, se dovedește că viteza a glonțului va crește, adică teoria ta nu este corecta?! DIN PUNCTUL MEU DE VEDERE.

Nu mi-ați citit „teoria” cu atenție - să tragem înapoi. În general, dacă judecăm viteza glonțului în raport cu trăgătorul, atunci nimic nu se va schimba (neglijând tot felul de densități de mediu la altitudinea de zbor a aeronavei și, prin urmare, frecarea glonțului cu aerul). Pentru un observator de pe pământ (dacă poate observa toate acestea), glonțul trebuie să zboare în continuare în spatele avionului, deoarece viteza lui este mai mare decât viteza glonțului.
De exemplu, viteza de croazieră a aerobuzului de pasageri TU-154 este de 945 km/h (se pare, cine știe mai exact - corect), adică 262 m/s. Viteza glonțului Wasp este de aproximativ o ori și jumătate mai mică.

vegur 28-09-2005 17:43

Din punct de vedere din centrul galaxiei (dacă cineva îl vede, glonțul), acesta va rămâne pe loc

vegur 28-09-2005 17:47

Și încă un lucru
Ce avioane au ferestre din care poți trage înapoi?
Și mai mult; la avioane, ferestrele sunt mai multe

OKUPANT 28-09-2005 20:50

Dacă avionul zboară înainte (de obicei se întâmplă acest lucru) și tragem înapoi, atunci trăgătorul și glonțul se vor îndepărta unul de celălalt cu o viteză egală cu suma vitezei glonțului și a avionului. Cred că autorul glumește.

pula 28-09-2005 21:56

Desigur, glumesc, pentru că aceasta este o flacără. Dar la fizică la școală am obținut cu siguranță „excelent”. Dar unii oameni cu siguranță nu. M-a frapat mai ales ultima afirmație, despre suma vitezelor. Ha ha ha! Încercați să sari cu spatele de pe o motocicletă/bicicletă în mișcare... și ce? Te vei grăbi înapoi și mai repede? Întrebarea este retorică.

pula 28-09-2005 21:58

În general, este adevărat - nu are rost să tragi din ferestrele avionului :-) nici înapoi, nici înainte

OKUPANT 28-09-2005 22:11

Nu am scris că ceva va zbura mai repede. Am scris că două obiecte se vor îndepărta mai repede unul de celălalt. Și cu o motocicletă. Desigur, nu te vei grăbi înapoi mai repede.

pula 28-09-2005 22:17

Din nou doi! :-)
Obiectele vor fi îndepărtate cu aceeași viteză ca la o lovitură staționară. Vezi „Fizica clasa a IX-a”

Shurcello 28-09-2005 22:32

citat: Postat inițial de pula:
Desigur, glumesc, pentru că aceasta este o flacără. Dar la fizică la școală am obținut cu siguranță „excelent”. Dar unii oameni cu siguranță nu. M-a frapat mai ales ultima afirmație, despre suma vitezelor. Ha ha ha! Încercați să sari cu spatele de pe o motocicletă/bicicletă în mișcare... și ce? Te vei grăbi înapoi și mai repede? Întrebarea este retorică.

Mai rapid, în comparație cu o motocicletă. Mai încet, în raport cu pământul. Este doar o adăugare vectorială. Aceste. împușcat înapoi dintr-un avion, glonțul va avea viteza totală a avionului și a lui însuși (dacă este măsurat din avion), iar viteza avionului va fi viteza glonțului dacă este măsurată de la sol.

OKUPANT 28-09-2005 22:43

citat: Postat inițial de pula:
Din nou doi! :-)
Obiectele vor fi îndepărtate cu aceeași viteză ca la o lovitură staționară. Vezi „Fizica clasa a IX-a”

Vrei să spui că distanța dintre glonț și avion (într-un caz în mișcare, în al doilea caz în picioare) va crește cu aceeași viteză?

pula 29-09-2005 08:18

Este exact ceea ce vreau să spun, dar mi-e prea lene să demonstrez asta :-)

OKUPANT 29-09-2005 10:03

Dar dovedeste

ULD 29-09-2005 10:38

Dacă trageți dintr-un avion, veți ajunge într-o secție de poliție. Și fără fizică.

Pavel_F 29-09-2005 14:14

Exact, fără fizică, doar fiziologie. Și vei ajunge într-un cimitir.

pula 29-09-2005 14:23

citat: Postat inițial de ULD:
Dacă trageți dintr-un avion, veți ajunge într-o secție de poliție. Și fără fizică.

Nu, ei bine, domnilor... luăm în considerare o situație ipotetică: există un avion, un glonț și un observator de la sol, dar nimic altceva.
Acum despre dovada. S-a spus corect - adăugarea vectorilor viteze. În consecință, viteza glonțului față de sol va deveni mai mică La urma urmei, tragem înapoi, în direcția în care avionul se mișcă în direcția opusă!
La nivel de zi cu zi: un cartuș de 18x45T zboară într-un avion cu o anumită viteză, un glonț sare din el (cartușul) și vomită înapoi. Dar ea are deja o oarecare viteză și doar o reduce din cauza prafului de pușcă nou dobândit în timpul exploziei. Dar, repet, totul este despre relația cu pământul.

OKUPANT 29-09-2005 15:51

Și te întreb tot timpul despre avion.

4V4 29-09-2005 21:02

Al cui este avionul?

Shurcello 29-09-2005 21:04

Da, așa este. Ceva și am pășit primul. Viteza relativă a avionului nu se va schimba.

Almsk 30-09-2005 12:28

și este și mai interesant să nu împuști o viespe dintr-un avion, ci să împuști o muscă

Merlin 30-09-2005 08:56

citat: Postat inițial de Shurcello:
Da, așa este. Ceva și am pășit primul. Viteza relativă a avionului nu se va schimba.

Dar este mai interesant dacă viteza avionului și glonțul sunt aceleași. Apoi, după tragerea înapoi, viteza absolută a glonțului va ajunge imediat la zero și va începe să cadă.

În orice caz, va cădea.

Eh, fizicieni balistici...

ps
Întrebare? 2:
Va zbura după avion un parașutist care sare din el?

4V4 30-09-2005 10:46

Dacă aeronava nu este afectată de rezistența aerului (ceea ce este puțin probabil să i se întâmple), va fi întotdeauna sub avion, accelerând uniform, apropiindu-se de sol, pe care inevitabil îl va lovi.

Nansen 02-10-2005 02:55

Blah-ah-ah, despre paraturist, de ce? De ce „la pământ, pe care inevitabil va cădea”? Tocmai mă pregăteam să sar din nou cu parașuta mâine (azi). Ah-ah-ah!!! M-am speriat din nou, n-o să plec.

Palych1 03-10-2005 03:01

Nu-ți fie frică! Salt! Doar nu uitați să vă puneți parașuta. :-)

Palych1 03-10-2005 03:27

Ca aceasta. Am prins glonțul cu mâna. Sună nebunesc la prima vedere, dar este adevărat. Și totul este strict în conformitate cu legile fizicii.

Anryal 03-10-2005 03:35

În „Tehnologie – Tineret” ei au descris un incident care a avut loc în timpul Primului Război Mondial.
Pe atunci, avioanele aveau cabinele deschise. În timpul unei bătălii aeriene, pilotul a văzut un obiect mic zburând lângă avion la distanță de braț. Fără ezitare, pilotul a întins mâna și a apucat acest obiect în mână. L-a adus la ochi și l-a examinat, s-a dovedit a fi un glonț inamic.

La naiba, a fost NEO. Un lucru real nu va decola, are nevoie de un flux care se apropie pentru ca liftul să apară. Cu toate acestea, dacă avionul este totul ipotetic, atunci ipotetic poate. Cu o singură presupunere: „ventilatorul”, așa cum spuneți dumneavoastră, ar trebui să fie în față (cei adevărați l-au avut în spate). Apoi, fluxul de aer creat de rotația ipoteticului „ventilator” poate atinge la un moment dat o astfel de viteză încât să apară o forță de ridicare pe partea aripii fluidizată de flux, suficientă pentru a ridica acest avion nefericit de pe banda de alergare deja obosită. . Și va zbura în depărtare, așa cum se cuvine unui avion decent!

Sivutya 12-10-2005 23:59

La naiba, s-au încurcat... până și bilele au trecut în spatele rolelor...

Evident, nimic nu va zbura nicăieri. Condițiile pentru tragerea și apropierea (înlăturarea) glonțului în raport cu obiectele înconjurătoare din interiorul aeronavei vor fi aceleași ca și când aeronava ar fi staționară

Amanauz 15-10-2005 02:37

citat: Postat inițial de Palych1:
În „Tehnologie – Tineret” ei au descris un incident care a avut loc în timpul Primului Război Mondial.
Pe atunci, avioanele aveau cabinele deschise. În timpul unei bătălii aeriene, pilotul a văzut un obiect mic zburând lângă avion la distanță de braț. Fără ezitare, pilotul a întins mâna și a apucat acest obiect în mână. L-a adus la ochi și l-a examinat, s-a dovedit a fi un glonț inamic.
Ca aceasta. Am prins glonțul cu mâna. Sună nebunesc la prima vedere, dar este adevărat. Și totul este strict în conformitate cu legile fizicii.

Am citit despre asta când eram copil în „fizica distractivă” de Ya Perelman.