총을 허공에다 쏘고 난 이후 낙하운동에 대해 궁금합니다

Question

안녕하세요

사격훈련 후 약실 검사를 위해 총을 어깨에 메고

발사합니다

이때 격발 되면 총알은 허공으로 향하게 되는데

그대로 낙하하는 경우에 그 에너지는 어느 정도 될까요?

살상력도 있는가요?

Answer 1

안녕하세요. 주영민 과학전문가입니다.

이론상으로 총알이 초기 출발하는 속도로 땅에 떨어지게 됩니다.

왜냐하면 처음 총알의 운동에너지는 위치에너지로 바뀐뒤 다시 내려오면서 운동에너지로 바뀌기 때문입니다.

따라서 처음 총알의 속도로 떨어지게 됩니다.

그런데 우리 대기에는 공기가 있고 그 마찰로 인하여 총알은 하늘 정점에서 내려올때

계속 가지고 있던 에너지를 마찰에너지로 빼앗깁니다.

따라서 초기 속도보다는 분명 느리게 떨어지게 됩니다.

그러나 총알의 모양을 생각하면 밀도가 작고 공기마찰력이 최소화된 형태이기 때문에

살상력을 갖춘정도의 속도로 떨어질것으로 봅니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.

일단 최고점에 도달한 총알은 자유 낙하를 시작하는데요, 완벽하게 수직으로 쐈을 때 최종 낙하 속도가 느려집니다. 포물선으로 날아가면 낙하 속도가 더 빨라지고요. 사실 수직으로 쏴도 항상 그대로 내려오지 않고, 바람의 영향 등으로 궤적이 빗나가면서 속도가 달라집니다.

총알의 낙하 속도는 의외로 빠른 편입니다. 유선형으로 생겨서 공기 저항을 덜 받기 때문이지요. 초속 45m 이상이면 사람 피부를 꿰뚫을 수 있고, 초속 60m 이상이면 두개골을 관통할 수 있습니다. 발사 각도에 따라 자유 낙하하는 총알의 최대 속도는 초속 180m까지 이를 수 있어서 맞으면 심한 부상을 입거나 죽을 가능성도 큽니다.