有这样一个荒诞的说法:在美国的帝国大厦下散步很危险 , 因为粗心的观光者可能会从楼顶丢下一分钱 。 这令人担忧的谣言已被揭穿 , 因为硬币的形状和重量: 一分钱的扁平性使它自身具有浮力 , 并由于空气阻力而减速;此外 , 它质量很轻 , 即使在楼顶用力扔下来 , 也不会造成伤害 。
然而 , 对于较重的物品 , 特别是那些从空气动力学角度设计的物品 , 是否也是如此?比如这个极端的例子:如果从高层建筑物的顶部扔下一枚子弹会发生什么?
【从楼顶扔下去的子弹能打伤人吗?】

子弹、重力和较长距离
想知道被扔下物体的受力情况 , 需要做一些基本的运算——一个涉及能量守恒的简单等式:势能转换成动能 。 例如 , 手中的一个橡胶球离地一米高时 , 球有一些势能 , 当把它丢下时 , 势能就会转化为动能 。
所以有些人会认为 , 当子弹掉落 , 而不是从枪中被射击出来 , 就变得不那么致命了 。 这个观点是否正确?
子弹的终极速度
终极速度(又称收尾速度)是子弹从建筑物顶部落下 , 受到空气阻力的作用 , 所达到的最高速度 。 此时 , 子弹的重力与空气阻力相等 。 假设这是一个标准的9mm子弹 , 重约0.008千克 。 受力面积为0.000064平方米 , 阻力系数为0.295 。 请注意 , 所用子弹的形状不同 , 这些数值将会改变 。 下面是计算子弹终极速度的公式:

在上述公式中带入所有数值之后 , 子弹降落的终极速度达到82.4米/秒 。 这意味着子弹在落到地面时 , 将以82.4米/秒的速度撞击人体 。 有一些研究结果证明 , 运动速度在61米/秒-100米/秒的子弹就可以穿透人类的皮肤 。
应当注意 , 子弹的终极速度的值根据其类型和结构而显著变化 。 此外 , 为了使终极速度的计算更简单 , 我们假设子弹以弹头朝下的方向下降 , 并且在其下降期间大气中既没有风也没有湿气 。 这些很是理想的条件(几乎不现实) , 因为在大气中肯定会有风和湿气 , 使子弹很难保持弹头朝下的方向 。 事实上 , 从很高地方落下的子弹 , 必然经历方向上的连续变化 , 甚至更可能以翻滚的方式下降 。
子弹的形状
现在 , 子弹都是根据空气动力学设计 , 使其尽可能平滑地飞过空气 , 与没有空气动力学原理的一分钱不同 。 此外 , 势能的计算是在假定真空的情况下进行的 , 意味着没有空气阻力 。 然而 , 任何物体掉落都会存在相应的空气阻力 , 以减慢物体下落速度 , 从而减少最终的冲击力 。 子弹的空气动力学性质比硬币更能抵消这种阻力 , 使它比后者更致命 。

物体撞击之前行进的距离和撞击面积 , 分别与其最终力道和所造成的伤害有很大关系 。 由于子弹头面积较小 , 意味着更小的冲击区域 , 这并不表示子弹一定会打到人 , 它也可能会掉在人行道 , 击穿某辆车的窗户 , 或者真的杀死一个人——如果直接掉在哪个倒霉者的头骨上的话 。
虽然对于这个危险实验而言 , 还有更精确的计算 , 但上述足以说明从建筑物落下的子弹会比一分钱造成更大的伤害 。
想象一下被射击到天上的子弹 , 又掉回到地面 。 这种情况子弹通常飞得更高(因此在它们下落之前会积累更多的势能) , 但最终结果是相同的 。
所以我们建议 , 不要在家里尝试这件事哦 , 更不要在迪拜——世界最高的大楼上这样做!
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