小時候百思不得其解的問題 子彈射向天空時 最終會落在那兒
記得小時候,曾無數次想像過這樣的問題,如果我放飛一個氫氣球,最終它會落在那兒?如果我拿著一把槍射向天空,最終子彈會出現在那裡?
最近在媒體上偶然間看到了一篇文章,正好涉及到子彈射向天空時,子彈會落在那兒的問題。按照物理學的知識,如果你把槍射向空中,子彈飛行的高度取決於槍的角度和子彈射出時的速度。由於空氣阻力的原因,子彈一旦到達最高點後,就會開始下落。子彈的設計相當符合空氣動力學,所以如果它下落時擊中某人時,其速度是相當致命的。如果子彈落在人煙稀少的地區,擊中人的機會就很小,但如果它落在擁擠的城市,這種可能性就會大大增加,時常有人因為這種流彈而喪生。
在美國就發生過一個活生生的例子,2017年除夕,德克薩斯州眾議院民主黨議員阿曼多·馬丁內斯走出家門,突然覺得自己好像被鎚子擊中了。他被緊急送往醫院後,結果發現他的頭頂被一顆落下的0.22口徑子彈擊中。據美國有線電視新聞網報道,子彈碎片穿透了他的頭蓋骨,卡在了他大腦的頂層,經過手術才最終將子彈取出。
馬丁內斯很快從傷病中恢復過來,他也無意中成為了開槍慶祝某些重要時刻的這一習俗的一個受害者。在這種看似尋常的習俗中,狂歡者會向空中發射子彈,但很少有人會想到子彈落下時會給人帶來怎樣的傷害。
關於這種情況,美國官方並沒有統計造成傷害的統計數據,但是大量的新聞報道描述了這些年來因此而發生的意外事件。2015年的《追蹤》雜誌報道過兩名兒童被落下的子彈打死的案件,這些子彈分別是在2011年和2012年7月4日的慶祝活動期間發射的。2004年,美國疾病控制和預防中心曾經做過一項研究,在那一年的除夕和元旦,落下的子彈造成19人受傷,1人死亡。36%的受害者頭部被擊中,其次是腳(26%)和肩膀(16%)。2017年《邁阿密先驅報》的一篇文章列舉了多年來發生的多起事件,從2003年薩達姆·海珊的兒子烏迪和庫賽死後,至少有20人在伊拉克因此而身亡。
子彈能飛多高?
明明是一個充滿危險的行為,但這種魯莽而又帶有潛在致命危險的習俗在美國依然流行。你可能還想知道,在子彈射向天空以後,到底會發生什麼?它們能飛多高?是什麼原因讓它們重返地面?當它們下降時,何時何地回到地面?
要解答這些問題,並沒有想像中那麼簡單。彈道學研究人員花了大量時間研究水平角度發射的子彈的性能,因為這對提高射擊精度和射程是相當有用的。但子彈以一定角度射向天空時的情形,因為這不是士兵或警察經常都會做的事情,所以關於這方面的研究很少,數據也不足。
美國陸軍少將朱利安·哈奇(Julian Hatcher)對這個問題很好奇,他在佛羅里達州做了一些實驗,用各種武器(從步槍到機槍)向空中進行射擊,並試圖測量子彈落下的時間以及落在哪裡。通過他的計算,從步槍射出的標準0.30口徑的子彈會在18秒內上升到2743.2米的高度,然後過了31秒後,子彈重回地面,在落地前的最後幾千英尺內子彈的速度將達到每秒91.4米。
擁有數學博士學位的聖安東尼奧西南研究所的工程動力學系主任,同時也是彈道學研究員的詹姆斯·沃克說:跟水平角度射擊一樣,向著天空射擊時子彈所達到的高度取決於武器和子彈的類型。手槍的槍管比步槍短,手槍子彈的火藥量也比步槍少,所以手槍射出的子彈速度不會像步槍那樣高。不同類型的各種槍械,不同的火藥量,帶來的結果也各不相同。
沃克解釋說:對於一支0.22口徑的步槍來說,子彈的直徑和彈殼一樣。它沒有太多的火藥,所以子彈飛行速度不快。像0.30-06口徑的步槍,子彈有一個大得多的彈殼,能容納更多的火藥,所以子彈速度會很快。水平射擊時,由於空氣阻力子彈會迅速減速,當子彈飛行距離達到500米時,它的速度下降為初速的一半,如果垂直射擊,重力會使子彈的速度下降得更快。
對於子彈飛行高度的估計,沃克在彈道測試公司的網站上給出了一張圖表, 0.25口徑的ACP手槍子彈可能達到697米的最大高度,而0.30-06步槍子彈則可能上升到3080米。
下落
不管子彈能在空中飛多高,最終它都會減速,直到它的速度下降到零。從那一刻開始,它調頭向下直至回到地面。
沃克解釋道:上升的高度與下降的速度無關,因為子彈將根據其形狀、方向以及是否在翻滾和旋轉而達到最終速度。最重要的是,子彈不太可能直接落下,因為風會改變它的路徑。這使得預測子彈會落在哪裡十分困難。
根據美國媒體報道,在德克薩斯州議員馬丁內斯被流彈意外受傷之後,政府決定通過立法,提高對沒有預定目標漫無目的對空射擊的人的處罰力度,以防止更多的人被落下的子彈擊中。但到目前為止,這項法案還未得到通過。
眾所周知,美國的槍支泛濫早已成為一個嚴重的社會問題,正是因為如此才有這樣的意外發生。值得慶幸的是,這樣的情況不會在中國發生,在槍支嚴格管控的制度之下,這種意外完全可以避免。
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