子弹速度(子弹在太空中发射速度会不会有所提升?有一把枪,它在地球上开枪时)

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这是个很有意思的问题,我们可以讨论一下

假如枪是自动发射的,不需要人握着,并且设在地球上发射时枪是嵌在地球上的

假设子弹的质量为m、枪的质量为M,地球的质量为Me,设子弹火药爆炸的时候释放的能量为E,并且全部转化为机械能

在地球上开枪的时候,根据动量守恒与能量守恒得到

mv=(M+Me)V

E=mv^2/2+(M+Me)V^2/2

解得v^2=2E(M+Me)/m(m+M+Me)

在太空开枪时候,有

mv1=MV1

E=mv1^2/2+MV1^2/2

解得v1^2=2EM/(M+m)

(v1/v)^2=mM(M+Me+m)/(M+m)(M+Me)

假设m=0.005kg,M=5kg,Me=6×10^24kg

代入解得v1/v=0.07

也就是说子弹根本不会变快,而是会变慢,只有在地球上的7％

因为相对于啥也没有的太空,地球相当于刚体,而且地球本身并未参与运动!

以上结论仅仅是用高中物理手段求出来的,极端理想状态下的值!

而且可以证明的是,子弹相对于枪越重,这种减速效应就越来越小,保持枪的重量5kg不变,当子弹为1.25kg的时候,子弹在太空中几乎不减速.当子弹的重量进一步加大的时候,子弹在太空中会加速.

有人会说子弹速度,如果子弹的质量无限增加,子弹的速度就无限增加,会突破光速.其实当子弹越来越重的时候,这时候我们可以把枪当成子弹,而把子弹看成枪了.所以子弹的速度不可能无限增加,也就不会突破光速子弹速度,从而突破相对论!

以上讨论的速度仅仅指子弹的初速度!

作业帮用户2017-10-10 举报

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