De instorting: kun je een kogel buigen?

het lijkt erop dat we nog een “Matrix-achtige” actie fantasy geweld-fest hebben in de net uitgebrachte film Wanted met James McAvoy, Angelina Jolie en Morgan Freeman. De curving-bullet scene die we zien in de trailer is snel een onderwerp van gesprek aan het worden in bepaalde filmwereld kringen (dat wil zeggen middelbare scholieren). Het lijkt erop dat McAvoy een beetje “Engels” toepast op de kogel met die mooie draai van de pols. Het is duidelijk dat de scène gewoon een domme fantasie is –een kogel een paar meter rond een geslacht varken buigen is niet conform de fysica van het bekende universum. De interessante vraag is echter of het wel of niet mogelijk is om het pistool te manipuleren om enige vorm van curve te geven.Ballistiek is een vrij ingewikkeld onderwerp. Wanneer een kogel wordt afgevuurd uit de loop van een pistool kan het een snelheid van maximaal 1000 m/s en een rotatiesnelheid tot honderdduizenden rpm. Het wordt onmiddellijk onderworpen aan de neerwaartse zwaartekracht, en een grote luchtweerstand die de kogel naar beneden vertraagt. Terwijl de rotatie de kogel stabiliseert volgens hetzelfde principe dat een draaiende gyroscoop moeilijk om te slaan is( behoud van momentum), kan dezelfde rotatie resulteren in een kleine opwaartse of neerwaartse kracht samen met een zijwaartse drift als gevolg van de Magnus-kracht. De Magnus force is dezelfde kracht die het mogelijk maakt om een boze curveball te gooien—het resultaat van luchtreizen met verschillende snelheden rond elke kant van een snel ronddraaiende bal, waardoor een verschillende luchtdruk aan elke kant ontstaat. Van al deze krachten heeft zwaartekracht het grootste effect op de baan van de kogel. Over een afstand van vijf of tien meter zoals die in de slachtersscène van Wanted te zien is, zou de combinatie van deze krachten resulteren in een afbuiging van een paar millimeter— uiteraard niet voldoende om Angelina (en het varken) te ontruimen en het doel te raken.

al het bovenstaande erkennend, is de vraag die we nog moeten beantwoorden: kunnen we extra hulp krijgen van de pols flip? Nog een millimeter? Iets? Het antwoord is (niet verrassend): nee, dat konden we niet. De reden is heel eenvoudig en heeft te maken met Newton ‘ s eerste bewegingswet. De implicatie in de scène is dat de gebogen baan van het pistool op de een of andere manier wordt doorgegeven aan de kogel voordat deze wordt vrijgegeven en de kogel blijft krommen nadat hij de loop van het pistool verlaat. Zo werkt kogelschieten niet. Het is een veel voorkomende eerstejaars fysica misvatting, bijvoorbeeld, dat een bal rollen rond een gebogen baan zal doorgaan in een gebogen pad nadat het de baan verlaat. De reden dat een object een gebogen baan volgt is omdat er een kracht is die het in die baan trekt—bijvoorbeeld de wanden van het spoor die op de bal duwen. Zodra de krachten stoppen met werken, gaat het object verder in een rechte lijn met een constante snelheid, volgens Newton ‘ s eerste wet. Probeer dit thuis: Bevestig een koord aan een bal en zwaai het in een horizontale cirkel net boven de grond, en laat het dan los. Let op het pad dat het neemt nadat je het loslaat. Het is een rechte lijn. Hetzelfde met de kogel nadat hij het pistool verlaat.

Adam Weiner is de auteur van Don ‘ t Try This at Home! De fysica van Hollywoodfilms.