¿Qué pasaría si alguien fuera alcanzado por una bala normal al 1% de la velocidad de la luz?

Se han realizado algunas búsquedas rápidas en Google. Algunos hechos pueden estar ligeramente fuera de lugar.

1% la velocidad de la luz es de aproximadamente 3 millones de metros / segundo

El arma más rápida (por lo que he visto) es de unos 2400 metros / segundo. Esto dispara una bala de 23 libras a esa velocidad asombrosa.

Para esto, mantengamos la masa de la bala igual.

Veamos qué sucede con las balas cuando se disparan al agua. Los Cazadores de Mitos lo probaron, y descubrieron que cuanto más rápida es la velocidad de la bala, menos viaja al agua. Hay 1 razón para esto. La bala explotó.

Dado que nuestro proyectil hipotético está yendo más de 1250 veces la velocidad del proyectil más rápido, y muchas veces más rápido que la bala que disparó Mythbusters, es seguro decir que la bala explotará aunque esté en el aire, no en forma no compresible agua.

Pero eso no es lo suficientemente satisfactorio, ¿verdad? estoy de acuerdo

Echemos un vistazo a lo que les sucede a todos.

Hacer algunos cálculos básicos de energía muestra que la energía cinética del proyectil supera los 46,9 terajulios. Esto es más de la mitad de la energía gastada por la bomba atómica en Hiroshima (63 TJ). Esto creará enormes ondas de choque en el aire. En resumen, la persona a la que disparas muere, y tú y todos los que te rodean.

Descargo de responsabilidad: mi BS es para “Bull-Shite”. Soy un entusiasta de la física y un maestro artillero de infantería. Entiendo cómo las municiones militares cumplen su trabajo.

Primero, ya que no se dieron detalles, eliminemos las variables restantes. Para el propósito de este experimento mental, consideraremos una bala calibre .45, punta hueca semicubierta, 230 granos en peso (estático). Además, los efectos en esta cadena de respuesta se han regulado principalmente a un encuentro atmosférico, también exploraremos los efectos potenciales de un encuentro en un vacío / espacio.

Suponiendo que dicha bala esté compuesta de materiales de bala normales, no sobreviviría a la penetración atmosférica normal (de todos modos, no por mucho tiempo). Supongamos también que dicha bala se lanzó desde medios menos que convencionales, digamos un cañón de riel magnético. Los explosivos convencionales no se expanden lo suficientemente rápido como para acelerar al 1% de C (velocidad de la luz en el vacío), y que el hocico está contenido dentro de un vacío mantenido por el material más delgado posible para hacerlo (algo cercano a Saran-Wrap, que descontaremos para el propósito de este experimento). Además, la distancia desde el hocico hasta el objetivo será de 10 metros, a menos que se indique lo contrario.

Disparo magnético Rail-Gun, bala de calibre .45 de 230 granos. A medida que la bala penetra la membrana de vacío, se enfrenta instantáneamente con su primer obstáculo para la supervivencia, la atmósfera. El aire tiene una densidad promedio de 1.29 gramos por litro cúbico. A medida que la fricción comienza a calentar la bala, lo hará a un ritmo tan rápido que el material en el borde delantero de la bala se sobrecalentará, se convertirá en plasma y gas de escape más rápido de lo que la energía térmica puede conducir a través de la masa de la bala. Este debería ser un proceso progresivo de reducción de masa, con la bala perdiendo masa progresivamente más rápido. Nota: Mi base para esto es cómo un sabot de uranio empobrecido reacciona con el blindaje. Un Sabot de 25 mm viaja mucho más lento que el 1% C, y se calienta en la punta mientras empuja a través del blindaje tan rápido que se convierte en plasma. A medida que la masa del Sabot continúa avanzando, el material detrás se convierte en el siguiente en exponerse directamente al plasma y la armadura, y luego se calienta directamente a través de la presión y la fricción. Es menos empujar / cortar a través de la armadura, y más quemar.

Afortunadamente, la distancia de 10 metros es tan corta que la bala debería alcanzar el objetivo previsto antes de que se gasten / agoten los 68,4 mil millones de julios de energía potencial junto con su masa y momento restantes, y antes de que la nube sobrecalentada de aire / plasma golpee dicho objetivo. Como referencia, esto es aproximadamente equivalente al poder explosivo de 16.4 toneladas de TNT. Esta no es la cantidad de fuerza explosiva a la que el barril y el objetivo estarán expuestos directamente, ya que la bala aún retendrá la mayor parte. Aquí es donde necesito un profesional de física serio / gurú de las matemáticas para completar las minucias. Solo lo llamo minucias porque el estado final aquí es inevitable, especialmente para el objetivo.

Aquí, como la velocidad funciona para aumentar la energía total de una bala de 230 granos, también funciona para cerrar la distancia al objetivo antes de que se agoten los restos físicos y la energía cinética potencial de la bala. Cuando la bala alcanza el objetivo, casi no pierde velocidad / masa / energía. Se está moviendo tan rápido que quemará el material débil que forma un cuerpo humano e inducirá una onda de choque física que literalmente destrozará al objetivo. La onda de choque física será solo una fracción del camino a través del cuerpo objetivo en la bala que sale del cuerpo y continúa hasta que se concluya.

También puedes disparar una Cal .50 en una hoja de papel, frente a una lata de sopa …

Iba a realizar un segundo experimento de pensamiento en el vacío del espacio, pero los resultados objetivo parecen ser los mismos dentro de un margen aceptable para ser indistinguible del primero. La excepción no serían los efectos plasmáticos hasta el contacto con el cuerpo, pero aún atrozmente terminal. El objetivo todavía está volado como un cartucho de dinamita de tamaño natural.

En Closing, aquí están los sitios que usé para calcular esos valores más allá de mi capacidad normal (escasa).

Ecuaciones de energía cinética Fórmulas Calculadora de física

Convertir kilotonnes TNT en julios – convertidor de energía

Esta es mi mejor suposición, basada en mi limitado conocimiento y observaciones del mundo …

Creo que todas las respuestas aquí que predicen la destrucción épica son completamente erróneas. La energía de la bala es tan alta que ni siquiera sentirá la presencia del cuerpo en su camino. La bala quemará un orificio perfectamente liso y recto en el cuerpo, con las paredes de la herida cauterizadas instantáneamente por el plasma creado. Lo más probable es que el daño sea mucho menor en comparación con una bala de velocidad convencional, y la persona podrá sobrevivir bien, a menos que un órgano crítico (cerebro, corazón, columna vertebral, etc.) se dañe en el proceso.

La interacción de las partículas de alta energía con los materiales es contraintuitiva: generalmente disminuye con el aumento de la energía de las partículas. Incluso las partículas elementales individuales (como los protones y los electrones) se propagarán a través de una fracción sustancial de un cuerpo humano, cuando se aceleren a casi la velocidad de la luz. Y si dicha materia de alta energía se organiza como una cantidad microscópica (bala), será aún menos probable que interactúe o se rompa.

Para que esta bala “explote”, una onda de choque de presión necesitaría suficiente tiempo para viajar a través de la bala durante su interacción con el cuerpo. Con la velocidad del sonido en metal es de aproximadamente 5 km / s, y la bala tiene 1 cm de ancho, esta vez es de aproximadamente 2 × 10 ^ (- 6) segundos, o 2 microsegundos. Por otro lado, al 1% de la velocidad de la luz (3 × 10 ^ 8 cm / s), y digamos una longitud de ruta de 30 cm, una bala tomará solo 10 ^ (- 7) s, o 0.01 microsegundos, para ir a través del cuerpo. En este corto período de tiempo, la mayor parte de la bala ni siquiera sentirá la presencia de ningún obstáculo en su camino. Solo las áreas de superficie de la bala experimentarán alguna interacción, lo más probable es que genere plasma que proteja aún más la bala del daño.

Si tuviera que elegir, preferiría recibir un disparo con una bala tan “relativista”, en lugar de una bala convencional, ya que tendría muchas más posibilidades de sobrevivir.

Depende de algunos parámetros, aparte de la posibilidad evidente de la explosión del arma y la bala. El posible resultado de explosión nuclear similar de tal experimento solo sería cierto si la bala explota durante un procedimiento de aceleración rápida. Supongamos que la bala se aceleró lentamente desde un punto distante de un millón de millas y la persona es alcanzada por esta bala en el mismo medio o vacío en el que ambas fueron colocadas. En este caso, el individuo será traspasado como alguien alcanzado por un láser y el proyectil seguirá viajando después. La integridad del vecindario durante el impacto en el objetivo dependerá de la naturaleza de las propiedades de la bala (tamaño, peso, forma) y también de su composición química material (termodinámica de su aleación). Es el mismo principio utilizado por la nueva artillería electromagnética naval estadounidense. Gracias.

Puedes pensar en el impulso de esa bala que tiene una velocidad del 1% de la velocidad de la luz. es tan grande que incluso el impacto de una bala no se dará cuenta de que golpeará durante unos segundos.

LA bala penetrará fácilmente en el cuerpo de esa persona. Esa bala puede incluso penetrar una lámina de hierro de varios pies de grosor. Ahora puedes pensar qué pasará con esa persona.

No hará ninguna diferencia, en forma de lastimar a la persona. ¡1% de 3 × 10 ^ 8 (luz de velocidad) es igual a 3 × 10 ^ 6, que es lo suficientemente alto como para lastimar gravemente al tipo desafortunado!

El retroceso probablemente quitaría el brazo del tirador y arruinaría su puntería, así que no te preocupes por eso.