¿Existe una velocidad de rotación a la que la aceleración centrípeta de una pistola que gira sobre una mesa podría hacer que la pistola dispare?
Tu pregunta es interesante. Inicialmente diría que no … y sí … y no, y sí. Realmente, depende.
Mi primera respuesta sería no. Esto se debe a que la aceleración centrípeta no le haría nada al arma. Sería la fuerza centrípeta la que potencialmente podría disparar el arma. Pero eso es un sutil matiz de física.
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Siguiendo adelante sin embargo. Espero que estés familiarizado con el funcionamiento de un arma, pero independientemente de esto, aquí hay un gif genial (es posible que tengas que usar el siguiente enlace para verlo)
[Fuente]
Con casi todas las armas, el martillo o el percutor están bloqueados en la posición trasera por algún tipo de mecanismo conectado al gatillo. Solo cuando se presiona el gatillo, el percutor puede golpear el cebador y descargar la pistola. Generalmente. Otras cosas como el calor extremo o dejar caer el arma de fuego pueden provocar que se descargue involuntariamente, pero en la mayoría de los casos esto nunca sucederá. Entonces, en el caso de su pregunta, el giro de la pistola no hará que el mecanismo de disparo haga que la pistola se descargue.
Sin embargo, esto me lleva a mi siguiente punto: la pistola japonesa Tipo 94 Nambu.
[Fuente]
Esta pistola es conocida como una de las pistolas más inseguras, si no la más insegura, la razón es que fue diseñada horriblemente con una barra de búsqueda de gatillo externa. Si esta barra se moviera más de 2 mm con la seguridad desactivada y una en la cámara, el arma se dispararía. Por lo tanto, podría disparar accidentalmente esta pistola colocándola en su funda, colocándola sobre una mesa o incluso sacudiéndola violentamente. Entonces, en este segundo caso, si tenemos un break dance Tipo 94 en nuestra mesa, Teóricamente podría disparar si girara lo suficientemente rápido.
Pero luego pensé en tu pregunta un poco más, y me pregunté si tal vez, solo tal vez, la velocidad de rotación lo suficientemente alta del arma podría hacer que el gatillo realmente presione y dispare el arma …
Pero aquí es donde nos encontramos con otro problema. Cuando un objeto recibe un par, rotará sobre su centro de masa, a menos que se vea obligado a girar alrededor de un eje de rotación diferente. Y a menos que haya una fuerza gravitacional diferencial sobre un objeto, su centro de masa será el mismo lugar que su centro de gravedad. Usando esto, encontré los centros de masa de dos de mis pistolas de réplica de airsoft de metal, y ambas estaban justo arriba y detrás del gatillo, como se muestra a continuación.
[Imagen original]
Esto significa que a medida que la pistola gira más y más rápido, el gatillo no se moverá porque su plano de movimiento es casi perpendicular al eje de rotación. Girar así no hará que el arma dispare.
Sin embargo , digamos que lo forzamos a tener un eje de rotación diferente perforando un agujero a través de él en algún lugar cerca del hocico y colocándolo en una varilla.
Cuando lo miramos de esta manera, con la pistola girando alrededor del AOR, la fuerza centrípeta en nuestro gatillo de masa puntual es casi paralela a su plano de movimiento.
A medida que el arma gira más y más rápido, v aumenta. La fuerza requerida para mantenerlo en movimiento circular, dada por [math] F_c = \ frac {mv ^ 2} {r} [/ math] luego aumenta a medida que v aumenta.
¿Alguna vez has disparado una pistola, incluso una pistola de juguete? Si es así, debe saber que los disparadores tienen cierta resistencia, llamada peso del disparador . Esto es causado por la presión sobre el gatillo o alguna otra parte de la mecánica del arma que proporciona resistencia al disparo. Toda esa resistencia, nuestro peso en el gatillo, es lo que imparte la fuerza centrípeta en nuestro gatillo. Entonces, una vez que la fuerza requerida para mantener nuestro gatillo en movimiento circular excede el peso del gatillo, la pistola disparará.
¿Qué tan rápido será eso?
Usando algunas estimaciones muy aproximadas de un radio [matemática] r = 0.1 m [/ matemática] y la masa del gatillo [matemática] m = 0.28 kg [/ matemática] (1 oz.), Y un peso del gatillo de aproximadamente [matemática] 29 N [/ matemáticas] –
[matemáticas] F_c = \ frac {mv ^ 2} {r} [/ matemáticas]
[matemáticas] v ^ 2 = \ frac {F_c r} {m} [/ matemáticas]
[matemáticas] v = \ sqrt {\ frac {F_c r} {m}} [/ matemáticas]
[matemáticas] v = \ sqrt {\ frac {29 \ cdot0.1} {0.28}} [/ matemáticas]
[matemáticas] v \ aprox. 3.22 \ frac {m} {s} [/ matemáticas]
Pero esa es la velocidad lineal tangencial, y queremos la velocidad de rotación o más precisa, la velocidad angular.
La velocidad angular [matemática] \ omega [/ matemática] se denota por [matemática] \ omega = \ frac {v} {r} [/ matemática]
[matemáticas] \ omega = \ frac {3.22} {0.1} [/ matemáticas]
[matemática] \ omega \ aprox 32.2 \ frac {rad} {s} [/ matemática] o aproximadamente 5 rotaciones por segundo según nuestros cálculos aproximados. Eso es bastante ridículo, pero supongo que, en teoría, podría ser posible .
Espero que esto haya respondido a tu pregunta.
¡Salud!
