03.03 在太空中開槍,子彈會永遠不停地運動下去嗎?

胡老師開講啦


如果我們在太空中發射一顆子彈,子彈會停止嗎?還是會一直運動?這個問題,我們需要考慮兩個因素:

第一:子彈會不會受到其他物質的阻擋,也就是和某物發生碰撞,這肯定會導致子彈將其攜帶的動能轉到到某個物體而發生停止。

第二:如果在太空中,子彈不會和其他物體發生物理碰撞,其能一直運行下去嗎?會不會被其他天體的引力捕獲?

宇宙的尺度,子彈會撞擊某物停止嗎?

我們知道在地球上發射一槍,就算你不瞄準任何物體,也會造成誤傷,擊中其他物體。相對來說,在我們地球的尺度上,一些物體分佈的太過密集,隨便一槍子彈都有可能撞擊到某一物體。那如果在地球外呢?

我們知道月球是離地球最近的天體,在我們的印象裡,月球往往離地區很近,感覺像是挨在一起的,但事實並非如此,這時因為我們看了太多大小和距離不成比例的地月照片。

上圖就可以清楚的看到,地球和月球的情況,真的相距很遠,地球和月球之間的距離是地球直徑的40倍,平均距離為384400千米。就從地月距離上看,太陽系天體的分佈真的很稀疏。那太陽系有多大呢?

太陽系的半徑大約100000 AU,1AU=1.496x10千米,是地球到太陽的平均距離。所以在太陽系中,你隨機朝一個方向發射子彈,能撞上天體的概率微乎其微。那銀河系呢?離我們太陽系最近的恆星是比鄰星,其也有4光年的距離!

我們銀河系的鄰居大麥哲倫星系,足足有16.3萬光年,這個概念大家應該清楚,所以只要在太空發射子彈,是不會發生物理碰撞的。那子彈能一直運動下去嗎?引力是否會影響子彈的運行?這就要考慮你在太空哪裡發射子彈了!

引力對子彈有啥影響?

雖說子彈不會撞擊物體,但引力是一種無形的力量,宇宙空間是不平整的,到處充滿了引力陷阱,因此我們要了解下逃逸速度的概念。

航天器環繞地球表面的第一宇宙速度為: v1=7.9 km/s,逃離地球引力場的第二宇宙速度為:v2=11.2 公里/秒,逃離太陽系第三宇宙速度為:v3=16.7 公里/秒;逃離銀河系第四宇宙速度為:110~120km/s 。

假設我們以手槍的正常速度發射子彈(約0.3公里/秒)。如果你是在距地球表面430公里的國際空間站上,當你發射手槍時,子彈以每秒10.8公里的速度才能脫離地球軌道,進入太陽系,即使考慮到國際空間站已經在以7.7公里/秒的速度運行,子彈的速度(額外的0.3公里/秒)也遠遠不足以逃脫地球的引力。

最終子彈只會變成一個繞地球軌道運行的不穩定的太空垃圾,在地球大氣的影響下最終會落回地球,在這個過程中很可能會燃燒,變成一顆流星。

即使你站在月球表面上發射子彈,也需要超過2.5公里/秒的速度,子彈才不會在引力的作用下落在月球表面。這個速度甚至超過了最大功率的坦克所能提供的速度(最大速度為1.7公里/秒,而高功率的步槍只能達到1.2公里/秒)。所以想說在地球附近的空間打一槍,基本不會逃離地月系統的束縛。就算逃出了地球引力場,還有太陽系的引力束縛。

假設你在太陽系外開一槍,這是讓子彈飛得最遠的情況,但子彈還是會被引力影響,因為你還在銀河系裡面。考慮到銀河系大部分是空的,子彈也不會直接擊中什麼東西。但是子彈很輕,而且它的速度對於天體的運行速度來說非常慢,這就意味著子彈沒有足夠的動量飛很遠的距離。

所以除非你開槍的時候在銀河系和任何其他星系的引力範圍之外,(這將是一個我們人類很難到達的地方),否則子彈肯定會停下來。如果子彈靠近任何比子彈前進時的能量更大的物體(能量並不大),它就會慢慢地靠近更大的物體,失去能量並減速。很難說子彈什麼時候會正式“停止”,因為這類事情沒有絕對的參照系,但我們可以有把握地說,最終,子彈最初射擊的能量將不再決定子彈的運動。


量子科學論


在太空開槍子彈會不會永遠運行下去?要弄清這個問題首先我們要了解運動及相關知識的本質。我們都知道聲音是通過介質傳播的,一半分為氣體,液體,固體,在固體傳播速度最快,平時生活中耳朵聽到的多半是氣體介質,一些需要助聽的人群一般通過骨傳聲。那氣體中聲音的傳播為什麼會停止呢,這就是聲波的遞減。我們都知道質量和能量都是守恆的,不會因為形態改變而發生變化。所以聲音最後的消匿就是聲能的消失,轉化為其他形式的能量,比如在音響很大聲時會撫動頭髮就是能量的轉化。

反觀到地球上開槍,子彈不受常規物體阻擋的話會呈拋物線下降,那麼完成拋物線下降的原因就是地球的引力和空氣的摩擦力,一個豎直速度增加減小高度,一個水平速度減小相對停止,如圖簡要分析。

在太空中大家都知道是真空,子彈的水平速度不受影響(理想上),失去和空氣間的摩擦力,此時沒了摩擦力便一直運動,但是大家忽略了一個因素就是引力,月球引力是地球的1/6,但是不代表沒有力的產生,所以豎直速度會使得靠近月球表面。落到月球表面,平時我們看到的飛船無動力繞月飛行一般都是飛船速度達到一定程度,離心力和引力持平才可以。宇宙第一速度是7.9km/s,而子彈速度高的也才約800m/s,一般很難突破繞月飛行速度。

所以最終子彈會在離開初始位置相對於地球大更多倍的月球表面墜落。



滬漂環境仔


不會,除非是絕對真空(除了空間時間其他什麼都不存在)子彈會保持初始速度永恆的勻速運動下去!


愛爾德


這個在於你對太空的看法了,如果是理想的真空環境(沒有空氣,沒有天體),那麼沒有任何的阻力子彈是會永遠運動下去的。但是我們現實中的太空有著許多天體就有許多的引力場,也會有稀薄的氣體,所以引力、氣體摩擦力和物體的阻隔會迫使子彈停下來的。


依晨說


有三種情況,第一,子彈會一直飛下去,直到被某星球的引力捕獲

第二,可能會成為某星球的衛星,繞著轉圈

最有意思的是第三種可能,如果那個人現在某星球的衛星軌道上開槍,子彈繞一圈之後會擊中那個人的後背


穌爺


運動與靜止是相對的,只要上了太空,可以說都運動的,不管開不開槍


用戶2801294823585


因為受到引力的影響,子彈的軌道會慢慢的偏向地球,最終進入大氣層燒燬。


理氪科普


成為圍繞太陽運行的小物體,俗稱“太空垃圾”


行動緩慢1


參考旅行者號探測器,沒有動力依然在太空遨遊


6476391


失重,真空,能不能打響都不知道,因為沒有實測啊!


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