Question:
Pourquoi tirer avec une arme de poing accélère-t-il une balle à une vitesse mortelle sans blesser la main de l'utilisateur de l'arme?
Zurechtweiser
2018-12-29 22:37:30 UTC
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Le momentum est défini par le produit de la masse et de la vitesse.Désormais, un projectile provenant d'une arme à feu doit avoir une vitesse élevée pour pénétrer dans un corps humain, car sa masse n'est pas significative.Mais pour atteindre cette vitesse, en raison de l'inertie / de la loi de conservation de l'énergie, l'impulsion des deux côtés doit être égale.Comme il y a une forte accélération négative dans la direction opposée de la balle, cela devrait entraîner une forte force dans la direction opposée de la balle ( $ F = m * a $ ).

C'est pourquoi je me demande pourquoi tirer une balle avec une arme de poing ne vous déchire pas la main.

Les commentaires ne sont pas destinés à une discussion approfondie;cette conversation intéressante a été [déplacée vers le chat] (https://chat.stackexchange.com/rooms/87693/discussion-on-question-by-zurechtweiser-why-does-shooting-a-handgun-produce-a-bu).Veuillez n'utiliser les commentaires que pour suggérer des améliorations à la question ou demander des éclaircissements au demandeur.
Percer un humain ne nécessite pas autant d'énergie que vous pourriez le penser.C'est une question de pression.Imaginez un couteau ou une aiguille.Une balle a une petite surface et n'a donc pas besoin de beaucoup d'énergie pour percer.Imaginez que vous tenez un bâton du diamètre d'une balle à la place de l'arme et que quelqu'un y pousse un gigot d'agneau.À quel point auriez-vous besoin de vous attacher pour que le bâton perce la viande?
Six réponses:
Paul Young
2018-12-29 23:06:08 UTC
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Premièrement, certaines armes donnent un bon coup de pied!L'effet auquel vous pensez est donc réel.

Cependant, la conservation de l'élan signifie que $ m_ \ text {bullet} \ cdot v_ \ text {bullet} = m_ \ text {gun} \ cdot v_ \ text {gun}$ .Ainsi, la vitesse de la balle est supérieure à celle du pistolet par un rapport de $ \ frac {m_ \ text {gun}} {m_ \ text {bullet}} $ .Ensuite, l'énergie est distribuée dans le même rapport, car si l'énergie évolue au carré de la vitesse, elle évolue également avec la masse.Donc, il est utile que le pistolet soit lourd et / ou qu'il ait un mécanisme à ressort pour distribuer lentement le coup de pied à votre main et à votre corps.

Spot sur la masse de l'arme.en passant, le mécanisme à ressort qui amortit le recul est généralement l'action d'une arme à feu semi-automatique automatique.Le but de cette action n'est pas d'amortir le recul, mais plutôt d'éjecter la cartouche usagée et la chambre de la cartouche suivante.Cependant, en utilisant l'énergie de recul pour recharger l'arme, cela amortit effectivement le recul.Cependant, il existe un mécanisme sur les armes à feu spécialement conçu pour amortir le recul: le frein de bouche, qui dirige une partie des gaz propulseurs vers l'arrière et contrecarre ainsi une partie de la force de recul.
@WayneConrad Il peut absorber de l'énergie, mais il ne peut pas absorber l'élan.
Le poids de l'arme a-t-il vraiment de l'importance?Si l'arme était plus légère ou plus lourde _ (mais avec la même forme) _, n'appliquerait-elle pas toujours la même force globale sur la même zone de la main?Ce qui semble important, c'est que la zone d'impact est beaucoup plus grande que celle de la balle et que la force est atténuée pour que l'énergie se disperse plus lentement.
@Blue - Ouais, après avoir surmonté l'inertie du pistolet et d'autres pertes dues aux distorsions.Il appliquera toujours la même force globale * à l'arme *, ce qui, s'il est conçu correctement, transfère correctement l'énergie à votre corps avec miséricorde, au lieu de finir par la pointer sur votre front après chaque décharge.
@blue - Il y avait des fusils de 8 pieds de long.Vous ne pouviez pas viser la chose et il était difficile de marcher avec.Alors ils ont coupé 2 ~ 3 '.Maintenant, personne ne veut le tirer.Même si le canon est plus court et qu'il n'utilise probablement pas tout le propulseur du chariot, parce qu'il est plus léger, son recul est pire.Bien, bien pire ...
@BlueRaja-DannyPflughoeft: Le poids de l'arme joue un rôle important.
@Yakk - "Il peut absorber de l'énergie, mais il ne peut pas absorber l'élan."Il n'en a pas besoin.En étendant l'absorption de recul sur une plus longue distance, et par conséquent plus longtemps, il réduit la force de recul maximale sur le tireur, et c'est une partie importante du recul perçu.
@WayneConrad est correct, bien que j'aimerais ajouter que l'effet du ressort de recul dans la plupart des armes de poing à recul court est énorme sur le recul en feutre.De nombreux tireurs de course règlent leurs ressorts de recul, et si cela est fait correctement et selon les préférences de l'utilisateur, ils peuvent presque complètement éliminer le recul ressenti.De nombreuses personnes utilisent des tiges de guidage et des ressorts de rappel personnalisés à cet effet.Ils sont souvent évalués en fonction du poids et sont réglés pour réduire la quantité de recul transférée à l'action à juste la quantité nécessaire pour la cycle, et rien de plus transféré à l'utilisateur.
@BlueRaja-DannyPflughoeft Le poids d'une arme a beaucoup d'importance à bien des égards.Tout ce qu'il faut faire est de tirer des armes similaires qui ont des poids très différents (ce n'est pas difficile à trouver).Les armes plus lourdes peuvent être plus difficiles à tenir et à déplacer rapidement, mais elles sont beaucoup plus stables avec moins de recul.
@Mazura - Je vais vous appeler sur votre exemple 8 '/ 5'.Je suis très, très dubitatif.Si vous pouvez donner un exemple précis, je changerai ma mélodie, mais pas avant.
"Le recul des carabines de 6,5 lb était assez sombre."- [STEYR M95 8X56R] (https://www.buymilsurp.com/rifle-parts-accessories-steyr-m95-8x56r-c-3548_2083.html) - Le poids d'un original [Mannlicher M1895] (https: //en.wikipedia.org/wiki/Mannlicher_M1895) était de 8,3 lb raccourci - et donc presque deux livres entiers de moins sur huit - et avec une cartouche plus performante, oui ça craint.Nous le tirons une fois par an par homme, si cela, juste pour nous rappeler à quel point ça craint.
@Blue - On me dit que les M60 tremblent un peu.Il y a des ressorts et des trucs là-dedans, mais cela pèse aussi bien plus de 20 livres.(Je suis content que vous m'ayez appelé - "sinistre" était en fait une anecdote de mon père, qui TIL;) Je suis surpris que ce ne soit pas intuitif d'un [mitrailleur de porte] (https: //scifi.stackexchange.com / a / 202233/23785), mais c'est peut-être pourquoi; p - vous n'avez pas tiré beaucoup de types différents de fusils (anciens, sans système de recul), n'est-ce pas?
Plus le canon est court, moins la force est transmise à l'arme, c'est vrai.Le problème est ce qui se passe immédiatement après la combustion dans la chambre.S'il s'agissait de l'hydraulique, le pistolet est plus gros que la balle: tout va bien.Si vos deux `` cylindres '' sont de la même taille, vous obtenez toujours une réaction égale et opposée, mais cette fois, il y a un petit tuyau coincé dans votre main.
Comparé aux deux fusils Nagant de 7,62x54 mmR et .30-06 Springfield de près de 9 livres que nous avons (l'un ou l'autre que je tirerais toute la journée - le premier de préférence), nous pourrions aussi bien jeter ce Styre de 6 livres 8x56 mmR dans la rivière.Je suppose qu'à moins que vous ne soyez physicien, regarder les données balistiques de ces cartouches (elles sont * fondamentalement * négligeables) ne vous dirait pas tout cela.Regarder le poids de l'arme serait (en supposant qu'il n'y ait pas de système de recul).
@WayneConrad Il existe d'autres systèmes spécialement conçus pour amortir le recul.https://en.wikipedia.org/wiki/Recoil_buffer
Les tampons sont la raison pour laquelle nous ne pouvons pas simplement regarder les cartouches, à moins que nous ne tirions d'anciens fusils à verrou.Toutes choses étant égales par ailleurs (tous les fusils partagent la même silhouette de base), le POIDS est tout ce qui reste lorsque l'on considère le recul ressenti.@WhatRoughBeast - cela devient incontrôlable, ai-je fini ici?; p
@Mazura - Désolé, mais vous semblez avoir mal compris.Quelle arme à feu mesurait 8 pieds de long, réduite à 5?Et oui, le M60 était une joie à tirer, sinon à transporter.J'ai traversé 5000 rounds en une nuit à partir d'une position d'épaule modifiée.Il y a une position d'assaut (pour les grognements) qui consiste à reposer la plaque de couche sur le haut de la cuisse juste en dessous de l'aine.Aucun problème.Je me suis qualifié avec le M14, et il s'avère que j'ai une épaule tendre même avec les effets d'un mécanisme semi-automatique, donc je suis vraiment un grand fan des systèmes de recul, et heureux de n'avoir jamais eu à faire face à des fusils à verrou plus gros quea .22.
Les ratios sont à peu près corrects mais les chiffres sont un peu trop zélés (environ deux fois: ** il est passé de 4,25 pieds à 3,25 pieds, perdant une livre **)."Poids: 3,36 kg (7,4 lb) (carabine courte), 3,8 kg (8,4 lb) (carabine longue). Longueur: 100 cm (39 po) (carabine courte), 127,2 cm (50,1 po) (fusil long). Canonlongueur: 19 po (48 cm) (fusil court), 30,1 po (76,5 cm) (fusil long) "[imfdb.org] (http://www.imfdb.org/wiki/Steyr_Mannlicher_M1895) - En disant qu'ils ont essentiellement coupé lebaril en deux ne serait pas si loin.
Chemomechanics
2018-12-29 23:12:27 UTC
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L'arme de poing est renforcée avec une grande surface de la main, et la paume et la main entière sont robustes;le résultat est que la main, ou la main et le bras, ou la main et le haut du corps sont fortement déplacés dans leur ensemble avant que le mouvement ne soit amorti par le reste du corps.

Certains détails du recul sont traités ici.Le recul des fusils, qui sont généralement plus puissants, renforcés près de l'épaule et opérés près du visage, peut facilement causer une fracture de la clavicule, une coiffe des rotateurs déchirée, un œil au beurre noir et / ou un décollement de la rétine.

Ainsi, la survenue d'une blessure dépend du stress induit in vivo par l'accélération de la position de l'attelle par rapport à la force relative des organes voisins.

La main (et le poignet, l'avant-bras, etc.) possède également de nombreux muscles et articulations flexibles, qui agissent comme des amortisseurs.Pas seulement lorsque vous tirez avec un pistolet: pensez à frapper quelque chose avec votre poing.
Si le pistolet pesait autant (très important) que le projectile, et était aussi petit (également important), il le serait.Nous avons un ancien fusil Styre qui a été raccourci à un moment donné, ce qui réduit considérablement son poids.Son recul est passé de «désagréable» à «sombre».
La masse de l'arme à feu joue également un rôle important.
Parfois, les tireurs à la carabine débutants tentent de «gérer» le recul en plaçant leur épaule de tir contre un bon arbre robuste.Ils n'essaient généralement qu'une seule fois.
J. Chris Compton
2018-12-30 04:32:48 UTC
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Par conséquent, je me demande pourquoi tirer une balle avec une arme de poing ne vous déchire pas la main.

Parce que la masse de l'arme de poing est supérieure à la masse de la balle, et parce que l'énergie transférée de l'arme à votre main est répartie sur la surface de la poignée du pistolet.

L'une des choses les plus intéressantes que j'ai entendues lors d'un voyage à Williamsburg en Virginie (période de ~ 1776; Révolution américaine) était la question du poids des mousquets. Le personnage historique a répondu (je ne me souviens pas du poids) et l'interlocuteur a dit d'une voix surprise: "C'est fondamentalement la même chose que les armes à feu aujourd'hui!"

"Oui," répondit ce personnage historique, "parce que la physique n'a pas changé. Ils pourraient rendre les fusils plus légers aujourd'hui, mais ils ne le font pas parce que le recul serait pire."

Il y a d'autres éléments mis dans les pistolets modernes pour réduire le recul comme les ressorts et la décharge, mais depuis que vous l'avez étiqueté "Physique newtonienne", je suppose que vous êtes moins intéressé par ces choses.

Cette réponse le couvre le mieux.Si vous aviez un `` piège à balle '' du même poids que le pistolet, qui ralentissait la balle sur une trajectoire aussi longue qu'elle a été tirée, attraper une balle à l'aide de cet appareil ne serait pas plus difficile que de la tirer.Attraper une balle avec juste la masse de peau devant elle, sur l'épaisseur de ladite peau, ne fonctionne généralement pas pour autre chose que pour les bb.
@EelcoHoogendoorn un gilet pare-balles est un exemple de «piège à balles»
Re "Ils pourraient rendre les fusils plus légers aujourd'hui ...", ils le font.Comparez le poids d'un M14 au M16, par exemple.Ou pour les pistolets, le calibre .45 Colt M1911 pèse 1100 g, le Glock comparable .45 845 g.(Les autres modèles Glock pèsent encore moins.)
@Zurechtweiser Désolé, c'est ce que j'ai vu et j'ai supposé que vous l'aviez fait.
@jamesqf Oui, j'ai tiré une fois en intérieur et j'ai été autorisé à tenir un pistolet en céramique .45 il y a environ dix ans, et il faisait * étrangement léger. * Mon ami (des forces de l'ordre) l'a tiré et a presque perdu son emprise dessus quand elle l'a tiré(à cause du faible poids) - c'était peut-être un Glock dont je ne me souviens pas.En général cependant, il y a moins de gens qui peuvent manipuler un pistolet de très faible poids à haute puissance à mon avis.
Les fusils modernes ont-ils une distribution de masse différente?Si vous avez pris un fusil moderne léger et hypothétique et que vous avez ajouté du poids à la crosse pour ramener la masse totale à environ le poids d'un mousquet, il semble que vous conserveriez les avantages de recul de l'arme plus lourde tout en obtenant également une partie de la maniabilité.avantages d'une arme plus légère en permettant à la masse d'exercer un moment de levier plus petit.
L'@jamesqf: M16 est plus léger, mais il tire également des balles qui représentent environ la moitié de la masse.
@DavidRicherby La répartition du poids est importante, comme vous le suggérez, mais le poids lui-même est également important.Évidemment, dans le combat armé contre d'autres humains, il y a beaucoup de temps passé à marcher, à courir, etc., où le poids absolu de tout l'équipement est un facteur important.Pour la chasse, le poids est également un facteur.Et le simple fait de viser une arme à feu plus lourde dans des situations où vous ne pouvez pas la reposer sur quelque chose peut fatiguer les bras plus rapidement et entraîner des tremblements des muscles, il y a donc un compromis.
@DavidRicherby Il y a aussi un compromis entre le contrôle de la bouche et la manipulation car la masse est déplacée vers l'avant ou vers l'arrière dans un fusil.Plus de poids vers l'avant maintient le museau plus stable, mais augmente le moment d'inertie polaire lors du déplacement du canon, et vice versa.
"le recul serait pire" C'est pourquoi le problème standard n'est pas la version carabine.Les parachutistes et autres unités d'élite préfèrent souvent la carabine plus courte (car ils ont un objectif à accomplir, pas une caisse de munitions à parcourir avant de pouvoir déjeuner).Même si leurs épaules sont endolories à la fin de la journée, cela leur permet de savoir qu'ils sont toujours en vie.
ivan_pozdeev
2018-12-31 20:24:13 UTC
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En tenant fermement le pistolet et en prenant une bonne posture de tir, vous l'organisez de manière à ce que l'élan soit transmis à tout votre corps dans son ensemble, ou à une partie suffisamment importante de celui-ci.Votre corps est beaucoup plus lourd que la balle, donc la vitesse du tir est très petite et facilement contrée par les muscles et les articulations.

Si vous ne prenez pas la bonne pose ou si vous ne tenez pas correctement le pistolet, vous risquez de ne pas le stabiliser contre le rebond, ou l'élan pourrait être transmis uniquement à une petite partie du corps, entraînant des blessures.

slomobile
2018-12-30 07:45:28 UTC
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Voyons quelques chiffres avec un choix aléatoire d'équipements compatibles avec des spécifications accessibles au public.

Gun https://us.glock.com/products/G19
Poids du pistolet avec chargeur vide 670 g | 23,63 oz
Longueur du canon 102 mm | 4,02 pouces (un peu moins que le test de munitions, donc le temps d'accélération est légèrement inférieur)

Munitions https://en.wikipedia.org/wiki/9%C3%9719mm_Parabellum
Masse de la balle 8,04 g (124 gr) Federal FMJ
Vitesse de la balle 350 m / s (1150 pi / s) à une longueur de canon de 118 mm (4,65 po), 0,00067 s Énergie de balle 364 ft⋅lbf (494 J)

Nous pourrions définir cela comme un problème de conservation de l'énergie, et ce serait une approximation raisonnable avec une réponse satisfaisante.
Le temps d'accélération est très court (0,00067s). (tout ce qui est inférieur à 0,01 s semble instantané)
Le pistolet pèse beaucoup (83 fois) plus que la balle.
Il est couplé à un humain qui pèse beaucoup plus. (180 lb = 10155 fois)
Il est couplé sur une grande surface douce absorbant l'énergie (main).
Le recul est transmis par plusieurs tendons relativement massifs absorbant l'énergie, des muscles tendus, des os, des articulations fléchies, de la graisse, des fluides, qui redirigent le recul vers d'innombrables vecteurs.

Où est le point d'impact entre l'arme et la balle? Comment l'arme donne-t-elle une force à la balle et la balle donne-t-elle une force égale et opposée à l'arme? Eh bien, cela n'arrive pas vraiment. Ce n'est pas une collision.
Seul le moment est similaire à celui d'une collision car le pistolet et la balle sont accélérés dans des directions opposées par l'expansion des gaz avec le même T0. Mais l'énergie est-elle transmise également? Le centre de ces gaz est lui-même accéléré loin du pistolet. Le frottement du canon contrecarre le recul. Il se peut que vous vous trompiez en partie de votre hypothèse "l'élan des deux côtés doit être égal".

gaz -> gaz
@FaheemMitha En anglais britannique, et peut-être dans tous les autres à l'exception de l'anglais américain (où ce n'est plus la variante courante), [gasses] (https://dictionary.cambridge.org/dictionary/english/gasses) est correct.
@AndrewMorton Wow, je ne pense pas avoir rencontré cette variante auparavant.Ou si c'est le cas, je ne m'en souviens pas.
Combien le poids humain n'a pas d'importance: lorsque la balle quitte l'arme, l'arme a reculé de 102 $ / 83 = 1,2 mm $ et se déplace à une vitesse de 350 $ \ frac {m} {s} / 83 = 4,2\ frac {m} {s} = 15 \ frac {km} {h} $.L'arme s'écrase par la suite sur l'humain à cette vitesse: la minuscule translation de 1,2 mm $ n'est tout simplement pas suffisante pour transmettre des forces pertinentes.
Cela dit, si vous faites la moitié du poids du pistolet, vous le faites s'écraser sur l'utilisateur à deux fois la vitesse, c'est-à-dire 30 $ \ frac {km} {h} $, ce qui n'est certainement pas amusant.
Let -> Let's = "laissez-nous".«Lets» sans apostrophe est synonyme de «permet».Comme dans, "Stack Exchange vous permet de commenter si vous avez suffisamment de représentants".Nous ne dirions pas "Permet de clouer quelques chiffres ...", et nous dirions: "Clouons quelques chiffres ..."
@cmaster J'ai été autorisé à tirer avec un canon d'oie de calibre 8 à trompette à l'âge de 11 ans.Je vous assure, mon poids était tout à fait pertinent.Cela m'a frappé sur mon mais.Le poids du haut du corps est plus important, mais plus difficile à quantifier.De plus, le recul n'est pas simplement une traduction.Les armes à feu peuvent tourner brusquement les poignets.C'est pourquoi certains ont des ports de compensation.
@slomobile Oui, votre poids corporel est très important dans la collision entre le pistolet en mouvement et le corps.Mon point était que cette collision ne se produit pas avant * après le coup de feu *.Au moment où vous avez des forces pertinentes entre le corps et le pistolet, la balle est déjà loin, très loin.En tant que tel, un poids corporel important ou un bon contact entre le corps et le pistolet ne peut pas influencer la quantité d'énergie dans le recul.Lorsque l'arme s'écrase dans votre corps, vous devez absorber toute l'énergie cinétique que l'arme a acquise lorsqu'elle a été tirée.
user218452
2018-12-30 23:58:56 UTC
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En supposant l'invariance des impulsions, à peu près la même quantité d'élan est transférée au tireur et à la balle et finalement à la cible. Cependant, si l'élan était le seul élément mortel d'une balle, il n'y aurait pas de gilet pare-balles car un gilet pare-balles ne peut pas empêcher l'élan de la cible (vous auriez besoin d'un bouclier au sol pour cela. ). Il peut, cependant, absorber et disperser de l'énergie qui, contrairement à l'impulsion, croît avec le carré de la vitesse de la masse en mouvement. Une balle ne transfère souvent pas toute son énergie à la cible à moins qu'elle ne reste bloquée et fonctionnera plutôt en infligeant des blessures mortelles, mais certaines sont conçues pour s'arrêter et / ou se disperser à l'entrée, comme les balles à pointe creuse. Celles-ci ont tendance à être beaucoup plus mortelles qu'une balle ordinaire, même si elles ne touchent pas des parties vitales du corps.

Donc, le point fondamental est qu'un pistolet a plus de masse que la balle, donc bien qu'ils partagent la même dynamique (du moins en tenant compte de ce que les gaz d'échappement peuvent faire), ils ne reçoivent pas la même quantité d'énergie.

Notez que les lance-roquettes à épaulement sont construits de manière à ce que les gaz d'échappement (qui continuent d'accélérer la fusée via la conservation de l'élan) peuvent laisser le lanceur à l'arrière, minimisant ainsi la quantité d'élan transférée à l'opérateur (naturellement , la place derrière quelqu'un avec un lance-roquettes est un très mauvais endroit par opposition à être derrière un tireur). Comme c'est la pression de l'explosion du propulseur plutôt que l'élan de quelque chose quittant la balle, ce genre de mécanisme n'est pas réalisable avec une arme à feu dans une bonne mesure.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 4.0 sous laquelle il est distribué.
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