Olete arvutanud kaugjuhtimisega relva kiiruse pärast seda, kui see tulistab kuuli, tõsi. Kuid teie arvutustes pole tegelikult ruumi kohta midagi, nagu märkis @ACuriousMind. Teoreetiliselt võiks Maale lastud relv lennata sama kiiresti, vähemalt sekundi, ära. Mida peaksite kasutama, pole $ m_ \ mathrm {gun} $, vaid $ m_ \ mathrm {gun} + m_ \ mathrm {inimene} $. Püss ei saavuta kunagi seda kiirust, sest hakkan kohe ja pidevalt selle vastu tegutsema.

Mõnes mõttes tühistab "probleem" ennast - relv näib käivat nii kiiresti, sest see ei kaalu palju! Kuid tegelikkuses tähendab see, et see ei kaalu palju, ka seda, et saan seda kontrolli all hoida.

Teie ruumis on probleem, et hoog, mille saate, isegi pärast mõlema massiga arvutamist, saab jää sinuga ja hakkad eemale minema. Veelgi hullem, sa ilmselt ei lasknud mööda oma massikeskmega ristuvat joont, mis tähendab, et sul on nüüd pöörane pöörlev liikumine. Kas see on ohtlik või mitte, sõltub teie nullgravitatsiooniga lasketiiru konkreetsest seadistusest, kuid see ei kõla mugavalt.

Enamiku relvade puhul saate neid tulistamise ajal umbes paigal hoida. See tähendab, et eemaletõukamine "ei taba" mitte ainult relva, vaid ka astronaudi massi, lubamata relval nii suurt kiirust saavutada.

Teie numbritega jätab see maksimaalselt $$ v \ ca 0,11 ~ \ text {ms} ^ {- 1} = 0.38 ~ \ text {kmh} ^ {- 1} $$ astronaudi + skafandri + relva jaoks, mille $ m = 225 ~ \ text {kg} $, kui pöördemomenti pole rakendatud.

Kuid kõige tõsisem probleem on vist see pöördemoment, mida rakendatakse astronaudile, kui hoog ei ole suunatud massikeskme suunas, mis jätab ta pöörlema, kui vastulööki pole - pöördemomenti saab säilitada.

Idealiseerige astronaud homogeense silindrina, millel on inertsimoment $ \ Theta = \ frac {1} {2} mR ^ 2 $ ja $ R \ umbes 0,5 ~ \ tekst {m} $. Laske kuul tulistada $ R $ suunas, mis on risti tema sümmeetriatelje ja vaateväljaga, nii et see on ketramise halvim stsenaarium. Nurkmomendi säilitamine nõuab astronautide nurkamomendi jaoks $$ L = \ Theta \ cdot \ omega = R \ cdot p _ {\ text {bullet}} $$ ja seetõttu $$ T = \ frac {2 \ pi} {\ omega } = \ frac {\ pi \ cdot m \ cdot R} {m_ \ text {bullet} \ cdot v_ \ text {bullet}} \ umbes 14.73 ~ \ text {s} $$ astronaudi ühe pöörde aeg.

Nagu teised vastused on öelnud, on esialgse küsimuse esmane järelevalve tulirelva hoidva astronaudi / kosmonaudi mass.

Kuid teie mürsu algne number on välja lülitatud suurusjärk. Seetõttu on esialgne arvutus - nagu ka mõned teised tagantjärele esitatud proovid - endiselt suurusjärgus liiga suured.

Tüüpiliste väikerelvade mürskude mass jääb vahemikku 3–13 grammi. Tüüpilised kiirused jäävad vahemikku 250 m / s kuni 800 m / s ja on pöördvõrdeliselt seotud mürsu massiga (see tähendab, et kergemad kuulid lastakse suurema kiirusega, raskemad aga väiksema kiirusega). Seega hoiame teie algse proovi numbri 800 m / s, kuid seostame selle mõistlikuma 3-grammise kuuliga; see on tegelikult üsna lähedal kassettile 5,45x39 mm, mida TP-82 saab käivitada.

Töötamine uute näidenumbritega:

$$ m_ {bullet} = 0,003 kg $$

$$ m_ {astronaut} \ umbes 1 kg + 70 kg + 145 kg = 216 kg $$

$ $ v_ {bullet} = 800 m / s $$

Tulemused:

$$ v_ {astronaut} = 0,011 m / s = 0,04 km / h $$

Mis vahe on teie asukohal ja ruumil? Atmosfäär (st õhurõhk), temperatuur, gravitatsioon, kiirgus. Mõelge, kuidas igaüks neist mõjutab seda, mis juhtub kellegagi pärast seda, kui ta maa peal relva päästiku tõmbab.

Atmosfäär : ei mõjuta tagasilöögi mõju märkimisväärselt. See aitab kuuli aeglustada, kuid see pole relvaga toimuva suhtes asjakohane.

Temperatuur : see võib potentsiaalselt mõjutada püssi laskemehhanismi või relva laengut. kuul. Ma ütleksin, et kõige tõenäolisem on teie tulistamise jama. Teisest küljest, kuigi kosmos on väga külm, on see ka keskmiselt vähem, st pole midagi (või vähemalt mitte palju), mis molekulaarset vibratsiooni (soojust) relvast kaugemale edastaks. Niisiis, relv jahtuks tegelikult väga aeglaselt.

Raskusjõud : see on teie tugevus, mitte raskusjõud ega atmosfäär, mis peatab püssi tulistades püssi tagasi teie näkku. Gravitatsioon aitab teil end maapinnale kinnitada, nii et kogu teie keha pöörleks tõenäoliselt ringi, välja arvatud juhul, kui te tulistate puusast (või võib-olla kõhust). Te liiguksite tahapoole sama jõuga, mis kuulile rakendati, kuid palju aeglasemal kiirusel, kuna kaalute palju rohkem kui kuul (pidage meeles, et kiirendus = jõud massi vastu). Ütleme nii, et kuul kaalub näiteks 10 grammi ja teie kaalute 100 kilogrammi: kiirendus, mille olete laskmise ajal läbinud, ja seega teie kiirus on 100 000/10 = 10 000 korda väiksem kui kuul. Tüüpiline kuulikiirus võib olla 1000 mph (matemaatika hõlbustamiseks), nii et jagatuna 10 000-ga saate kiiruseks 0,1 miili tunnis. Tavaline kõndimiskiirus on 3 miili tunnis / tunnis, nii et te kalduksite tahapoole üks kolmekümnendik tavalisest kõndimiskiirusest . See pole eriti dramaatiline.

Kiirgus : ilma hea kiirguskaitseta oleksite suures hädas. Relv oleks korras.

Teie arvutamise probleem (loe viga) on see, kui eeldate, et kuuli kiiruseks on $$ v_ {bullet} = 800 m / s $$ See on kiirus, mille kuul saab, kui relva hoitakse suhteliselt paigal kindla maa peal seisva inimese poolt.

Kuuli kiirus tuleneb kolvi kõrge rõhu impulsist pärast "plahvatust". Kuna impulss on jõu ajaintegraal, on impulss $$ I = \ int Fdt $$ palju väiksem, kui relv hakkab lendama teistpidi, võrreldes relva paigalhoidmisega. Seda seetõttu, et rõhk kolvis väheneb aja jooksul kiiremini.

Ja kuna me räägime ainult horisontaalsetest suundadest (nii et pole mingit detaili), võiksite proovida lihtsalt maast üles hüpata, siis tulistada püssi ja vaadata, kui palju horisontaalset kiirust saate.