Corres a 10 m / sy disparas una pistola hacia arriba, ¿cuánto tiempo pasará antes de que la bala caiga y te golpee en la cabeza y hasta dónde llegarás corriendo?

Answer 1

Información insuficiente.

Una bala con más energía cinética (bala de mayor calibre y / o mayor velocidad del hocico) viajará más arriba, por lo que tardará más en descender nuevamente. Donde como una bala con menos energía cinética viajará una distancia más corta.

La bala en el camino hacia arriba se ralentizará por fricción hasta que alcance el vértice de su arco. La bala en el camino hacia abajo se acelerará hasta que alcance su velocidad terminal. El tamaño, la forma, el peso y la velocidad inicial del hocico de la bala influirán en estos cálculos. Sin mencionar que la persona está (presumiblemente) corriendo a una velocidad constante de 10 m / seg.

Además, además de información sobre la energía cinética de la bala, también necesitamos información sobre el aire en el que se disparó la bala. Cuanto viento? ¿Cuál es el nivel de humedad? ¿Altitud? y así.

Answer 2

Los supuestos normales para este tipo de preguntas son “en un vacío perfecto sin fricción”.

Entonces, está corriendo en un vacío sin fricción, sin un traje de presión, ya que eso no era parte de los supuestos normales, y dispara una bala hacia arriba. Tomará alrededor de un minuto volver a bajar, dependiendo de la velocidad del hocico.

Mientras tanto, se cae debido a la superficie sin fricción sobre la que está corriendo y comienza a asfixiarse debido al vacío. Como la superficie no tiene fricción, continúa deslizándose hacia adelante a 10 m / s. Dependiendo de su nivel de condición física, puede ser consciente de aproximadamente 60 segundos después, cuando la bala cae y lo golpea. Mueres por una de dos causas posibles, y tu cadáver se desliza para siempre, otra víctima de Newton y suposiciones simplificadoras …

Answer 3

La verdadera respuesta es, nunca te golpeará en la cabeza.

Pero, hay muchas variables que necesitan respuestas incluso para tratar de calcular una respuesta teórica. ¿Cuál es la velocidad del hocico? ¿La pistola está apuntando hacia arriba o se dispara para que la bala vaya hacia arriba? (Dirigido hacia atrás solo un poco para superar el movimiento hacia adelante) ¿Cuáles son la aerodinámica (arrastre) de la bala hasta que alcanza el apogeo? ¿Cuáles son las aerodinámicas de la bala cuando cae y alcanza la velocidad terminal?

Teóricamente, si se apuntó con precisión (no hacia arriba) y tenía una carga de polvo, ignición y combustión constantes, aire constante y una velocidad exacta del objetivo (corredor), podría golpear al corredor o acercarse terriblemente. Pero, tomaría muchos disparos para determinar el ángulo de puntería.

El Ejército de EE. UU. Tiene computadoras balísticas que permiten que un solo obús Paladin M109 dispare hasta cinco rondas sucesivas que impactarán al objetivo al mismo tiempo MRSI. Google Paladin MRSI para ver un YouTube de esto.

Answer 4

Ah, con todo el respeto a las otras respuestas aquí, están equivocadas. Esta es una pregunta de física muy sencilla similar a las que enseño en mis clases. Como ha especificado que esto no está sucediendo en la vida real, la bala lo golpeará en la cabeza.

Como otros han señalado, en el mundo real, una bala disparada hacia arriba no te golpearía en la cabeza, pero eso es porque la resistencia del aire hará que la bala disminuya la velocidad y caiga detrás de ti.

Si se nos permitiera ignorar la resistencia del aire, y siguieras corriendo en línea recta, la bala te golpearía en la cabeza.

Si viaja a 10 m / s cuando dispara la bala hacia arriba, la bala tendrá dos componentes a su velocidad. En la vertical (eje y) se desplazará hacia arriba a la velocidad típica de una bala, digamos 300 m / s. En la horizontal (eje x), la bala TAMBIÉN se moverá hacia los lados a cualquier velocidad que vaya cuando disparó el arma, en este caso, 10 m / s. ¡Entonces la bala tendrá una velocidad del eje y de 300 m / sy una velocidad del eje x de 10 m / s al mismo tiempo! La velocidad en un eje no afecta la velocidad en el otro.

No importa a qué velocidad disparas la bala verticalmente, ni a qué velocidad estás corriendo horizontalmente. Ignorando la resistencia del aire, la bala siempre te golpeará.

Piense en viajar en automóvil y lanzar una pelota al aire para usted. Si lanzas la pelota hacia arriba, la pelota siempre cae directamente hacia tu mano. El hecho de que conduzca por la carretera a 60 mph es irrelevante. No importa a qué velocidad conduzca o qué tan rápido lance la pelota hacia arriba. Siempre vuelve a tu mano. Esto funcionará dentro del automóvil, o fuera del automóvil, digamos en la parte superior de un tren, siempre que podamos ignorar la resistencia del aire.

Sin embargo, en su caso particular, una bala disparada hacia arriba a 300 m / s estará en el aire durante unos 61 segundos, y si estaba corriendo a 10 m / s en línea recta cuando disparó el arma, iría un poco más de 610 m en esa cantidad de tiempo.

Yo y otro maestro de física hacemos esto como una demostración para nuestros hijos cada año. Llevamos nuestras clases al estacionamiento y me meto en la parte trasera de su camioneta. Aproximadamente 30 mph, disparo una flecha desde un arco juvenil (con una punta de seguridad) lo más arriba que puedo. Incluso en esas condiciones muy descontroladas, te sorprendería la frecuencia con la que golpeamos las flechas en la plataforma del camión.

Answer 5

Sin embargo, hay demasiadas variables para una respuesta precisa como guía aproximada.

La bala tomaría algún lugar en la región de 90 segundos para bajar (más o menos unos 60 segundos como dije demasiadas variables)

Usted viajaría entre 300 y 1500 metros

Las posibilidades de que realmente te golpee en la cabeza son remotas en extremo, ya que los vientos y otros efectos aerodinámicos harán que la bala se desplace a cualquier lugar hasta 1500 metros fuera de curso.

Answer 6

Hay demasiadas variables en esto, especialmente la caída que tendría lugar después de haber gastado su velocidad inicial. La cosa es que, en esas circunstancias, tendría el mismo peligro de lesiones que cualquier cosa que caiga muerta desde cualquier altitud que haya alcanzado. No pierde, luego recupera su velocidad inicial. Lo más probable es que sufras un corte, un bulto y contusiones graves y serias por el impacto, que no ingrese a tu cerebro de la misma manera que saldría de la cámara después de ser disparado.

Answer 7

Si se disparara exactamente 90 grados hacia arriba en el aire, viajaría la misma distancia que toma la resistencia del aire para reducir la velocidad de la bala a 0 m / s desde los 10 m / s indicados. En realidad, el viento, la deriva de giro y el efecto Coriolis tendrían mucho más efecto que los 10 m / s de velocidad lateral.

Answer 8

Esa es una pregunta de matemáticas que yo, como tipo de lenguaje y filosofía, no puedo responder.

Pero parece ser algo que se puede calcular con álgebra, independientemente de si el proyectil en cuestión es una bala o una roca.