กระสุนมีความเร็วเท่าไหร่?

กระสุนปืนไรเฟิลสามารถออกจากลำกล้องด้วยความเร็วเกิน 4,300 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ซึ่งเร็วพอที่จะเดินทางได้ไกลเทียบเท่ากับสนามฟุตบอล 11 สนามในหนึ่งวินาที

รูปทรงของกระสุน ไม่ว่าจะเป็นทรงเรียวหรือทรงกลม มีส่วนช่วยกำหนดอัตราการยิง ภาพ: Brais Seara/Getty

ปัจจัยหลายอย่างมีผลต่อความเร็วของกระสุนที่ยิงออกจากปืน ปัจจัยเหล่านี้สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก ได้แก่ วิถีกระสุนภายใน (รวมถึงชนิดของดินปืน น้ำหนักของกระสุน รูปร่างและความยาวของลำกล้องปืน) และวิถีกระสุนภายนอก (รวมถึงแรงที่เกิดจากลม แรงโน้มถ่วง และวิถีของกระสุนขณะเคลื่อนที่ผ่านอากาศ) ทั้งสองประเภทนี้สามารถจัดอยู่ในประเภทที่สามที่เรียกว่า วิถีกระสุนปลายทาง ซึ่งอธิบายถึงพฤติกรรมของกระสุนเมื่อกระทบเป้าหมาย

ตามที่ไมเคิล ฮาก นักวิทยาศาสตร์ ด้านนิติวิทยาศาสตร์กล่าวไว้ กระสุนปืนประกอบด้วยตัวจุดระเบิดที่จุดชนวนดินปืนเมื่อถูกเข็มแทงชนวนของปืนกระทบ การจุดระเบิดนี้สร้างแรงดันที่ผลักดันกระสุนไปข้างหน้า กระสุนส่วนใหญ่ทำจากโลหะหนัก เช่น ตะกั่ว เคลือบด้วยทองแดง เพราะมวลของมันช่วยให้รักษาโมเมนตัมได้ เพื่ออธิบายให้เห็นภาพ ฮากใช้ตัวอย่างการขว้างลูกปิงปองและลูกกอล์ฟ ทั้งสองลูกออกจากมือผู้ขว้างด้วยความเร็วเท่ากัน แต่เนื่องจากมวลของลูกกอล์ฟทำให้มันเดินทางได้ไกลกว่า

ทันทีที่จุดระเบิดเสร็จสมบูรณ์ ดินปืนจะลุกไหม้อย่างรวดเร็ว สร้างแรงขับดันที่ผลักกระสุนไปตามลำกล้อง ขณะที่กระสุนเคลื่อนที่ไปยังปากลำกล้อง มันจะเสียดสีกับผนังลำกล้อง ทำให้เกิดแรงเสียดทานเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม ปืนที่มีลำกล้องยาวกว่าจะมีอัตราการยิงที่เร็วกว่ามาก

"ลำกล้องปืนเป็นปัจจัยจำกัดที่สำคัญที่สุดในเรื่องความเร็ว ยิ่งลำกล้องยาวเท่าไหร่ อากาศก็ยิ่งมีพื้นที่ในการเพิ่มความเร็วมากขึ้นเท่านั้น และกระสุนก็จะออกจากลำกล้องเร็วขึ้น" สเตฟานี วอลคอตต์ นักวิทยาศาสตร์ด้านนิติวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเวอร์จิเนียคอมมอนเวลธ์ อธิบาย

ด้วยเหตุนี้ ปืนไรเฟิลจึงมักมีความเร็วสูงสุด ปืนไรเฟิลถูกออกแบบมาเพื่อใช้งานในระยะไกล กระสุนปืนไรเฟิลสามารถเดินทางได้ไกลกว่า 3 กิโลเมตร เพื่อให้ได้ระยะการยิงเช่นนั้น กระสุนปืนไรเฟิลจึงถูกออกแบบให้มีรูปทรงตามหลักอากาศพลศาสตร์ ยาวกว่า บางกว่า และหนักกว่ากระสุนปืนพก ผู้ผลิตปืนบางครั้งเพิ่มร่องเกลียวในลำกล้องเพื่อทำให้กระสุนหมุน ซึ่งจะช่วยรักษาเสถียรภาพวิถีการยิงในแนวนอน

คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้กระสุนปืนไรเฟิล เช่น กระสุน Remington .223 สามารถออกจากลำกล้องด้วยความเร็วสูงสุดถึง 4,390 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ซึ่งเร็วพอที่จะครอบคลุมระยะทางเทียบเท่าสนามฟุตบอล 11 สนามในหนึ่งวินาที ในขณะที่กระสุนจากปืนพก Luger ขนาด 9 มม. จะเดินทางได้เพียงครึ่งหนึ่งของระยะทางนั้น ด้วยความเร็ว 2,200 กิโลเมตรต่อชั่วโมง

ภาพถ่ายความเร็วสูงแสดงให้เห็นกระสุนที่ถูกยิงออกจากปืนพก ภาพ: Wikimedia Commons/Niels Noordhoek

วอลคอตต์อธิบายว่าทันทีที่กระสุนออกจากลำกล้อง มันจะเริ่มชะลอตัวลง นี่เป็นเพราะตามกฎข้อแรกของนิวตัน วัตถุที่กำลังเคลื่อนที่จะยังคงเคลื่อนที่ต่อไปเว้นแต่จะมีแรงภายนอกมากระทำต่อมัน แรงที่กระทำต่อกระสุนขณะที่ถูกยิงออกไป ได้แก่ แรงต้านอากาศ แรงโน้มถ่วง และการเคลื่อนที่แบบไจโรสโคป เมื่อเวลาผ่านไป แรงสองอย่างแรกจะเอาชนะแนวโน้มที่จะรักษาสภาพการหมุนวนที่เสถียรของกระสุน ทำให้มันเริ่มตกลงมา กระสุนทุกนัดมีค่าสัมประสิทธิ์ขีปนาวิถี ซึ่งบ่งบอกถึงความสามารถในการเอาชนะแรงต้านอากาศและบินไปข้างหน้า โดยค่านี้กำหนดโดยมวล พื้นที่ ค่าสัมประสิทธิ์แรงต้าน ความหนาแน่น และความยาว ยิ่งค่าสัมประสิทธิ์ขีปนาวิถีสูงเท่าไร ความสามารถของกระสุนในการทะลุทะลวงอากาศก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น

"แต่ในไม่ช้า แรงโน้มถ่วงและแรงต้านอากาศจะเริ่มเข้ามามีบทบาทและทำให้กระสุนช้าลง กระสุนจะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงไปสักพัก จากนั้นจะเริ่มตกลงมาและเสี่ยงต่อการถูกสภาพแวดล้อมรอบข้างทำลาย" วอลคอตต์กล่าว

ทูเถา (อ้างอิงจาก Live Science )

ลิงก์แหล่งที่มา: https://vnexpress.net/dan-ban-nhanh-den-dau-4651408.html