ライフル弾は銃身から発射されると時速4,300キロメートルを超える速度に達し、これは1秒間にサッカー場11面分に相当する距離を移動するのに十分な速さである。
弾丸の形状（先細りか丸みを帯びているか）は、発射速度を決定する上で重要な要素となる。写真： Brais Seara/Getty
銃から発射された弾丸の速度には、多くの要因が影響します。これらの要因は、大きく分けて2つのカテゴリーに分類できます。1つは内部弾道学（推進剤の種類、弾丸の重量、銃身の形状と長さなど）、もう1つは外部弾道学（風、重力、弾丸が空中を移動する際の軌道など）です。これら2つは、弾丸が標的に命中した際の挙動を表す終末弾道学という第3のカテゴリーに分類できます。
法医学者のマイケル・ハーグ氏によると、弾丸は、銃の撃針が叩くと推進剤に点火する雷管で構成されている。この点火によって圧力が生じ、弾丸が前方に推進される。ほとんどの弾丸は、鉛などの重金属を銅でコーティングして作られている。これは、その質量によって運動量を維持できるためである。ハーグ氏は、卓球ボールとゴルフボールを投げる例を挙げて説明する。どちらも投げる人の手から同じ速度で離れるが、ゴルフボールの方が質量が大きいため、より遠くまで飛ぶ。
点火が完了するとすぐに火薬が急速に燃焼し、弾丸を銃身内へ押し出す推進剤となる。弾丸は銃口に向かって進むにつれて銃身の内壁に擦れ、わずかな摩擦が生じる。しかし、銃身が長いほど発射速度は速くなる。
「銃身の長さは、弾速に関して言えば、まさに最大の制限要因です。銃身が長ければ長いほど、空気が加速するための空間が広くなり、弾丸はより速く銃身から飛び出すのです」と、バージニア・コモンウェルス大学の法医学者ステファニー・ウォルコットは説明する。
そのため、ライフル銃は一般的に最も高い初速を誇ります。ライフル銃は長距離射撃用に設計されており、弾丸は3キロメートル以上飛ぶことができます。このような飛距離を実現するために、ライフル銃の弾丸は拳銃の弾丸よりも空気力学的に優れ、長く、細く、重く設計されています。銃器メーカーは、弾丸に回転を与え、水平方向の軌道を安定させるために、銃身に螺旋状の溝を刻むこともあります。
これらの特性により、レミントン.223などのライフル弾は、銃身から時速4,390kmもの速度で発射されることが可能となり、これは1秒間にサッカー場11面分に相当する距離を移動できるほどの速さである。一方、9mmルガー拳銃の弾丸は、時速2,200kmでその半分の距離しか移動しない。
高速撮影された写真には、拳銃から発射された弾丸が写っている。写真：ウィキメディア・コモンズ／ニールス・ノールトフック
ウォルコットは、弾丸が銃身から出るとすぐに減速し始めると説明した。これは、ニュートンの第一法則によれば、動いている物体は外部からの力が作用しない限り動き続けるからである。発射時に弾丸に作用する力には、空気抵抗、重力、ジャイロ効果などがある。時間が経つにつれて、最初の2つの力が弾丸の安定した螺旋状態を維持しようとする傾向を上回り、弾丸は落下し始める。すべての弾丸には弾道係数があり、これは質量、面積、抗力係数、密度、長さによって決まり、空気抵抗を克服して前方に飛ぶ能力を示す。弾道係数が高いほど、弾丸の空気貫通能力は高くなる。
「しかし、すぐに重力と空気抵抗が働き始め、弾丸の速度は低下します。弾丸はしばらくの間はほぼ直線的に進み、その後落下し始め、周囲の環境の影響を受けやすくなります」とウォルコット氏は述べた。
トゥ・タオ（ライブサイエンスによると）
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