从楼顶扔下去的子弹能打伤人吗?

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从楼顶扔下去的子弹能打伤人吗?

有这样一个荒诞的说法:在美国的帝国大厦下散步很危险,因为粗心的观光者可能会从楼顶丢下一分钱。 这令人担忧的谣言已被揭穿,因为硬币的形状和重量: 一分钱的扁平性使它自身具有浮力,并由于空气阻力而减速;此外,它质量很轻,即使在楼顶用力扔下来,也不会造成伤害。

然而,对于较重的物品,特别是那些从空气动力学角度设计的物品,是否也是如此?比如这个极端的例子:如果从高层建筑物的顶部扔下一枚子弹会发生什么?

从楼顶扔下去的子弹能打伤人吗?

子弹、重力和较长距离

想知道被扔下物体的受力情况,需要做一些基本的运算——一个涉及能量守恒的简单等式:势能转换成动能。例如,手中的一个橡胶球离地一米高时,球有一些势能,当把它丢下时,势能就会转化为动能。

所以有些人会认为,当子弹掉落,而不是从枪中被射击出来,就变得不那么致命了。这个观点是否正确?

子弹的终极速度

终极速度(又称收尾速度)是子弹从建筑物顶部落下,受到空气阻力的作用,所达到的最高速度。此时,子弹的重力与空气阻力相等。假设这是一个标准的9mm子弹,重约0.008千克。受力面积为0.000064平方米,阻力系数为0.295。请注意,所用子弹的形状不同,这些数值将会改变。下面是计算子弹终极速度的公式:

从楼顶扔下去的子弹能打伤人吗?

在上述公式中带入所有数值之后,子弹降落的终极速度达到82.4米/秒。这意味着子弹在落到地面时,将以82.4米/秒的速度撞击人体。有一些研究结果证明,运动速度在61米/秒-100米/秒的子弹就可以穿透人类的皮肤。

应当注意,子弹的终极速度的值根据其类型和结构而显著变化。此外,为了使终极速度的计算更简单,我们假设子弹以弹头朝下的方向下降,并且在其下降期间大气中既没有风也没有湿气。这些很是理想的条件(几乎不现实),因为在大气中肯定会有风和湿气,使子弹很难保持弹头朝下的方向。事实上,从很高地方落下的子弹,必然经历方向上的连续变化,甚至更可能以翻滚的方式下降。

子弹的形状

现在,子弹都是根据空气动力学设计,使其尽可能平滑地飞过空气,与没有空气动力学原理的一分钱不同。此外,势能的计算是在假定真空的情况下进行的,意味着没有空气阻力。然而,任何物体掉落都会存在相应的空气阻力,以减慢物体下落速度,从而减少最终的冲击力。子弹的空气动力学性质比硬币更能抵消这种阻力,使它比后者更致命。

从楼顶扔下去的子弹能打伤人吗?

物体撞击之前行进的距离和撞击面积,分别与其最终力道和所造成的伤害有很大关系。由于子弹头面积较小,意味着更小的冲击区域,这并不表示子弹一定会打到人,它也可能会掉在人行道,击穿某辆车的窗户,或者真的杀死一个人——如果直接掉在哪个倒霉者的头骨上的话。

虽然对于这个危险实验而言,还有更精确的计算,但上述足以说明从建筑物落下的子弹会比一分钱造成更大的伤害。

想象一下被射击到天上的子弹,又掉回到地面。这种情况子弹通常飞得更高(因此在它们下落之前会积累更多的势能),但最终结果是相同的。

所以我们建议,不要在家里尝试这件事哦,更不要在迪拜——世界最高的大楼上这样做!

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