Швидше за Супермена. Як кулі досягають приголомшливих швидкостей

Супермен відомий своєю здатністю літати "швидше за кулю". Попри поширеність цього порівняння, точна швидкість кулі часто залишається невідомою, пише Live Science.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

На швидкість кулі впливають численні фактори, які поділяються на дві сфери: внутрішню та зовнішню балістику. Внутрішня балістика охоплює такі елементи, як тип використовуваного пропеленту, маса кулі, розміри та контур ствола вогнепальної зброї.

Зовнішня балістика враховує сили навколишнього середовища, що впливають на траєкторію польоту кулі, зокрема вітер, гравітацію та опір повітря. Ці фактори разом складають третю категорію, відому як кінцева балістика, яка характеризує поведінку кулі після влучання в ціль.

Важливо зазначити, що термін "куля" стосується саме маленького компонента в більшому патроні. Майкл Гааг, криміналіст і засновник компанії Forensic Science Consultants, пояснює, що боєприпаси складаються з капсуля, який запалює пропелент під час контакту з бойком зброї.

Це займання створює тиск, що відповідає за рух снаряда вперед. Зазвичай кулі складаються з важких металів, таких як свинець, укладених у латунну або мідну оболонку. Така конструкція є основною, оскільки маса кулі сприяє збереженню її імпульсу.

Щоб проілюструвати цю концепцію, Гааг часто просить присяжних уявити кидання м'яча для пінг-понгу і м'яча для гольфу, зазначаючи, що обидва м'ячі вилітають з руки з однаковою початковою швидкістю, але більша маса м'яча для гольфу дає йому змогу пролетіти більшу відстань.

Займання пороху ініціює швидкий процес горіння, утворюючи гази, які штовхають кулю вниз по стволу. Коли куля рухається до дульного зрізу, вона зазнає певного тертя по внутрішнім поверхням ствола. Парадоксально, але довші стволи дають швидший постріл.

Стефані Волкотт, криміналістка з Університету Співдружності Вірджинії, пояснює: "Ствол — це дійсно основний обмежувальний фактор швидкості. Довший ствол забезпечує газу, що розширюється, більшу відстань для накопичення швидкості, що призводить до швидшого вильоту кулі".

А тому гвинтівки досягають високих швидкостей, призначених для використання на великих відстанях. Кулі, випущені з гвинтівок, що характеризуються аеродинамічним профілем зі збільшеною довжиною і зменшеною товщиною, часто перевершують за швидкістю пістолетні кулі. Деякі виробники зброї використовують гвинтові нарізи всередині ствола, які створюють обертання, подібне до ідеальної спіралі квотербека, що стабілізує горизонтальну траєкторію польоту кулі.

Важливо

Неймовірний організм і дещиця удачі: як людям вдається вижити після падіння з великої висоти

Завдяки цим особливостям кулі гвинтівки, наприклад, Remington 223, здатні вилітати з дула зі швидкістю до 4390 км/год, що еквівалентно подоланню відстані в 11 футбольних полів за одну секунду. Для порівняння, куля 9-мм пістолета Люгера долає вдвічі меншу відстань, розвиваючи швидкість до 2200 км/год.

Вогнепальна зброя, така як широко розповсюджений АК-47, не перевищує швидкість багатьох інших гвинтівок, з початковою швидкістю кулі приблизно на рівні 2580 км/год. Однак, завдяки автоматичному механізму стрільби, він може випускати до 600 пострілів за хвилину.

Після вильоту з дула куля негайно починає гальмувати, як того вимагає перший закон Ньютона, який стверджує, що об'єкт, який рухається, залишається в русі, якщо на нього не діє зовнішня сила. Куля бореться із зовнішніми силами, включаючи опір повітря, гравітацію та гіроскопічний рух.

З часом ці сили переважають внутрішню стійкість кулі, що призводить до її падіння. Балістичний коефіцієнт кулі, який визначається такими факторами, як маса, площа поперечного перерізу, коефіцієнт лобового опору (показник ефективності форми кулі у зменшенні опору повітря), щільність та довжина, визначає її здатність протистояти опору повітря та підтримувати прямолінійний політ. Вищі балістичні коефіцієнти означають кращу ефективність під час розсікання повітря.

Стефані Волкотт додає: "Однак, не мине багато часу, як гравітація та опір повітря почнуть діяти і сповільнювати кулю. Спочатку вона зберігає відносно пряму траєкторію, але згодом піддається впливу навколишнього середовища, змінюючи свій шлях".

Раніше Фокус писав, що таке "міражі" та чому вони змінюють реальність.