Si una bala se dispara directamente hacia la tierra a 4000 pies por segundo (2700 mph), ¿disminuirá la velocidad a la velocidad terminal antes de golpear la tierra?

Su pregunta carece de un poco de información, pero la respuesta corta es sí.

Una respuesta más detallada requeriría un poco más de información: ¿qué tan alto está sobre la superficie de la Tierra cuando dispara la bala? ¿Cuál es el área de superficie / forma de la bala?

Suponiendo que la bala es un proyectil de .22 (el único cartucho de rifle que encontré capaz de disparar un proyectil a esta velocidad era el .220 Swift), entonces el diámetro de la bala es de aproximadamente 5.67 mm con una masa de aproximadamente 3 gramos. También asumiremos que la forma de la bala se redondea al final y, por lo tanto, se supone que el coeficiente de arrastre es aproximadamente 0.42. Con esta información, junto con la densidad del aire, es posible determinar cuánto tiempo le tomará a la bala alcanzar la velocidad terminal. Una simulación rápida de MATLAB nos dice que la bala disminuirá a su velocidad terminal de aproximadamente 67 m / s después de aproximadamente 25 segundos, recorriendo una distancia total de poco más de 2.5 km. (Este cálculo se realizó bajo el supuesto de que la atmósfera tiene una densidad constante, cuando en realidad no la tiene ).

Teniendo en cuenta que la densidad del aire cambia en función de la altitud, tomaría unos 90 segundos para que un disparo de bala a 4000 pies / s desde una altitud inicial de 10 km se acercara mucho a su velocidad terminal. La razón por la que tarda más en este caso es porque a 10 km la bala se moverá a través del aire que es mucho menos denso que el aire a nivel de la superficie, por lo que no se ralentiza tanto al principio.

Entonces, sí, se ralentizaría a la velocidad terminal en estas condiciones. Por supuesto, si disparas la bala al suelo desde solo un metro por encima, ciertamente no alcanzará la velocidad terminal antes de enterrarse en el suelo.

Primero, la velocidad terminal de algo así como una bala es más alta que la de un humano o animal. Sus alrededor de 200 mph (o 90 m / s). 60 m / s es lo suficientemente rápido como para penetrar en la piel humana.

En segundo lugar, dependería de qué tan lejos de la tierra estuvieras disparando la bala, porque obviamente tendría que haber suficiente atmósfera para ralentizar la bala desde su velocidad inicial

Sin embargo, la respuesta general a su pregunta es que la bala se ralentizaría hacia la velocidad terminal, porque la energía obtenida al caer no excedería la energía perdida al forzar su paso por el aire. Como el alcance normal de una bala es de 2 a 3 millas, cuando se dispara a través de la atmósfera, es probable que los 10 a 15 km de atmósfera que descienden sean suficientes para reducirlo a esa velocidad, aunque la densidad de la atmósfera disminuya con altitud

Disminuiría la velocidad hacia la velocidad terminal, pero si alcanza una velocidad cercana a la velocidad terminal depende de qué tan arriba de la tierra se dispare.

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