空气对子弹的阻力有多大？_生活中的物理-查字典物理网

空气对子弹的阻力有多大？

查字典物理网 2016-01-27

空气会阻碍子弹的自由飞行，这个事实，是大家都知道的，但是空气的这个阻滞作用究竟大到什么程度，恐怕只有很少人清楚。大多数的人大概有这样的想法，以为象空气这样我们平常几乎不觉察的柔软的介质，对于飞过的步枪子弹一定不会有多大妨碍的。

但是，看一看右图就会明白，空气对于子弹的确有极大的妨碍。这张图上的大弧线表示没有大气的时候子弹飞行的路线；这颗子弹从枪口射出以后（用每秒620米的初速度依45度角的方向射出），在空中划出高10公里、长40公里的很大的弧线。实际上呢，这颗子弹这样射出以后，在空气里一共只能够划出4公里长的弧线。在这张图上，这条4公里长的弧线跟那条大弧线相比，几乎看不到什么了：空气的阻力竟是这么大！假如没有空气，步枪就可以从40公里远的地方把子弹射向10公里的高空再落到敌人的头上了！

有一次，德国炮兵一门大口径炮以很大的射角射击，意外地发现，本来应该落到20公里远的地方的炮弹，竟落到40公里的地方去了。原来，用极大的初速度依大角度向上射出的炮弹，到达了空气稀薄的高空大气层，那儿的空气阻力非常小；炮弹在这阻力极弱的介质里，飞过了极长一段路，最后，陡急地落到地面上。上图清楚地表示了：改变发射角度，会使炮弹飞行路线产生多么大的差别。

这个现象的观察，给德国人奠立了设计从115公里外轰击巴黎的超远程大炮的基础。这炮制造成功以后，在第一次世界大战中，1918年的夏天，德国军队向巴黎发射了300颗以上的炮弹。

关于这种大炮的情况是这样的，这是一根很大的钢筒，全长34米，粗1米；炮筒下部壁厚40厘米。炮重750吨。炮弹重120公斤，长1米，粗21厘米。装药要用150公斤的火药，可以产生5000气压的大压力，因此能够把炮弹用每秒2000米的初速度发射出去。炮弹是依52度的射角射出去的；炮弹射出去以后，划出了一个很大的弧线，弧线的最高点离地大约40公里，早已进了平流层。炮弹从它的阵地射到巴黎——全程115公里——所需要的时间是3.5分钟，里面有2分钟是在平流层里飞行的。

第一座超远程炮就是现代超远程炮的祖先。

枪弹（或炮弹）的射出初速度越大，那么空气的阻力也就越大。这个阻力并不跟射出初速度成简单的比例增加，而是增加得快得多——是跟初速度的二次方或更高次方成比例地增加的，至于究竟跟几次方成比例，那要看这个速度的大小来决定了。

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