Der Zusammenbruch: Kannst du eine Kugel biegen?

Es scheint, dass wir in dem gerade veröffentlichten Film Wanted mit James McAvoy, Angelina Jolie und Morgan Freeman ein weiteres „Matrix-ähnliches“ Action-Fantasy-Gewalt-Fest haben. Die Curving-Bullet-Szene, die wir im Trailer sehen, wird in bestimmten Kinokreisen (dh Highschool-Kindern) schnell zu einem Gesprächsthema. Es scheint, dass McAvoy mit diesem ausgefallenen Flip des Handgelenks ein wenig „Englisch“ auf die Kugel anwendet. Nun, offensichtlich ist die Szene nur dumme Fantasie – eine Kugel ein paar Meter um ein geschlachtetes Schwein zu krümmen, entspricht nicht der Physik des bekannten Universums. Die interessante Frage ist jedoch, ob es möglich sein könnte, die Waffe zu manipulieren, um überhaupt irgendeine Art von Kurve zu vermitteln.

Ballistik ist ein ziemlich kompliziertes Thema. Wenn eine Kugel aus dem Lauf einer Waffe abgefeuert wird, kann sie eine Geschwindigkeit von bis zu 1000 m / s und eine Rotationsrate von bis zu Hunderttausenden U / min haben. Es ist sofort der Schwerkraft nach unten ausgesetzt, und eine große Luftwiderstandskraft verlangsamt die Kugel. Während die Rotation das Geschoss nach dem gleichen Prinzip stabilisiert, nach dem ein sich drehendes Gyroskop schwer umzuwerfen ist (Impulserhaltung), kann dieselbe Rotation zu einer kleinen Aufwärts- oder Abwärtskraft zusammen mit einer Seitwärtsdrift infolge der Magnuskraft führen. Die Magnus-Kraft ist die gleiche Kraft, die es ermöglicht, einen bösen Curveball zu werfen – das Ergebnis von Luft, die sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten um jede Seite eines sich schnell drehenden Balls bewegt, wodurch auf jeder Seite ein anderer Luftdruck erzeugt wird. Von all diesen Kräften hat die Schwerkraft den größten Einfluss auf die Flugbahn des Geschosses. Über eine Entfernung von fünf oder zehn Metern, wie sie in der heutigen Schlachthausszene gezeigt wird, würde die Kombination dieser Kräfte zu einer Durchbiegung von einigen Millimetern führen — offensichtlich nicht ausreichend, um Angelina (und das Schwein) zu räumen und das Ziel zu treffen.

Die Frage, die wir uns noch stellen müssen, ist: Könnten wir zusätzliche Hilfe vom Wrist Flip bekommen? Noch ein Millimeter? Irgendwas? Die Antwort ist (nicht überraschend): Nein, wir konnten nicht. Der Grund ist sehr einfach und hat mit Newtons erstem Bewegungsgesetz zu tun. Die Implikation in der Szene ist, dass die geschwungene Flugbahn der Waffe der Kugel irgendwie vermittelt wird, bevor sie freigesetzt wird, und die Kugel krümmt sich weiter, nachdem sie den Lauf der Waffe verlassen hat. So funktioniert das Abfeuern von Kugeln nicht. Es ist zum Beispiel ein weit verbreitetes physikalisches Missverständnis im ersten Jahr, dass ein Ball, der um eine gekrümmte Strecke rollt, in einer gekrümmten Bahn weiterläuft, nachdem er die Strecke verlassen hat. Der Grund, warum ein Objekt einer gekrümmten Flugbahn folgt, ist, dass es eine Kraft gibt, die es in diese Flugbahn zieht — zum Beispiel drücken die Wände der Bahn auf den Ball. Sobald die Kräfte aufhören zu wirken, wird das Objekt nach Newtons erstem Gesetz mit konstanter Geschwindigkeit in einer geraden Linie fortgesetzt. Versuchen Sie dies zu Hause: Befestigen Sie eine Schnur an einer Kugel, schwingen Sie sie in einem horizontalen Kreis direkt über dem Boden und lassen Sie sie dann los. Beachten Sie den Weg, den es nimmt, nachdem Sie es loslassen. Es ist eine gerade Linie. Das Gleiche gilt für die Kugel, nachdem sie die Waffe verlassen hat.

Adam Weiner ist der Autor von Don’t Try This at Home! Die Physik der Hollywood-Filme.