Załamanie: można zgiąć kulę?

wygląda na to, że mamy kolejny” Matrix-podobny ” action fantasy przemoc-fest w właśnie wydany film Wanted z udziałem Jamesa McAvoy, Angelina Jolie i Morgan Freeman. Scena zakrzywionej kuli, którą widzimy w zwiastunie, szybko staje się tematem rozmów w niektórych kręgach filmowych (np. licealistach). Wygląda na to, że McAvoy stosuje trochę „angielskiego” do kuli z tym fantazyjnym przewróceniem nadgarstka. Najwyraźniej scena to tylko głupia Fantazja-zakrzywianie się kuli kilka stóp wokół zarżniętej świni nie jest zgodne z fizyką znanego wszechświata. Interesujące jest jednak pytanie, czy możliwe jest manipulowanie bronią w celu nadania jakiegokolwiek rodzaju krzywej.

balistyka to dość skomplikowany temat. Gdy pocisk wystrzeliwany jest z lufy pistoletu, może mieć prędkość do 1000 m / s i prędkość obrotową do setek tysięcy obrotów na minutę. Jest on natychmiast poddawany działaniu grawitacji w dół i dużej siły oporu powietrza spowalniającej pocisk. Podczas gdy obrót stabilizuje pocisk na tej samej zasadzie, że wirujący żyroskop jest trudny do przewrócenia (zachowanie pędu), ten sam obrót może spowodować niewielką siłę w górę lub w dół wraz z dryfem bocznym w wyniku siły Magnusa. Siła Magnusa jest tą samą siłą, która umożliwia rzucanie bezbłędnie zakrzywioną piłką—wynikiem poruszania się powietrza z różnymi prędkościami po każdej stronie szybko obracającej się piłki, tworząc w ten sposób inne ciśnienie powietrza po każdej stronie. Ze wszystkich tych sił grawitacja ma największy wpływ na trajektorię pocisku. Na odległość pięciu lub dziesięciu metrów, Jak pokazano w scenie rzeźni Wantsa, połączenie tych sił skutkowałoby ugięciem o kilka milimetrów-oczywiście nie wystarczającym do oczyszczenia Angeliny (i świni) i trafienia w cel.

Kolejny milimetr? Cokolwiek? Odpowiedź brzmi (nic dziwnego): Nie, Nie mogliśmy. Powód jest bardzo prosty i ma związek z pierwszym prawem ruchu Newtona. Implikacja w scenie jest taka, że zakrzywiona trajektoria pistoletu jest w jakiś sposób przekazywana pociskowi przed jego wypuszczeniem, a pocisk nadal krzywi się po opuszczeniu lufy pistoletu. Strzelanie kulami tak nie działa. Jest to powszechne błędne przekonanie w fizyce pierwszego roku, na przykład, że piłka tocząca się wokół zakrzywionego toru będzie kontynuowana po zakrzywionej ścieżce po opuszczeniu toru. Nie będzie. powodem, dla którego obiekt podąża za zakrzywioną trajektorią jest to, że istnieje siła wciągająca go w tę trajektorię-na przykład ściany toru pchające piłkę. Gdy tylko siły przestaną działać, obiekt będzie podążał w linii prostej ze stałą prędkością, zgodnie z pierwszym prawem Newtona. Spróbuj tego w domu: Przymocuj sznurek do piłki i huśtaj ją w poziomym okręgu tuż nad ziemią, a następnie zwolnij. Zwróć uwagę na ścieżkę, którą podąża po zwolnieniu. To prosta linia. To samo z kulą po opuszczeniu broni.

Adam Weiner jest autorem nie próbuj tego w domu! Fizyka hollywoodzkich filmów.