由步鎗(Rifle)射出的子彈軌跡(Trajectory)為一直線?

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由步鎗(Rifle)射出的子彈軌跡(Trajectory)為一直線?
國立台南第一高級中學物理科羅焜哲老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

子彈的速度大,不易讓人聯想到其軌跡為拋物線。高二的軍訓課程,也有三角瞄準與實彈射擊的項目。眼睛看到瞄準點、準星和表尺三者重合時,擊發步鎗就可以打中目標。學生易有鎗管直接指向目標物的錯覺。

如果鎗管平行地面,不論子彈出鎗口的速度有多大,在鉛直方向均作自由落體運動,一秒的時間內子彈即下落 $$d=\frac{1}{2}gt^2=\frac{1}{2}\times{9.8}\times{1^2}=4.9(m)$$,即使採用立射的姿態,子彈不到一秒的時距內就墜落地面。

為了讓子彈擊中目標,鎗口不能正對著目標物,即使較近的距離,瞄準額頭也可能擊中鼻子。但是如果距離在 $$200$$ 米以上的話,子彈基本上就擦地了。歩鎗最遠的狙殺距離可能是在中東戰場,由一個英國狙擊手在 $$2000$$ 多米外完成的,子彈下降了 $$20$$ 多米,就是說,想要擊中敵人,要瞄準敵人頭部以上 $$20$$米左右。

圖片來源:http://dl.zhishi.sina.com.cn/upl … 997537.16332398.jpg

事實上射擊前必須判斷目標物距離,調整表尺,與準星成一直線線對準目標。表尺上的刻度是按彈道軌跡事先校正好的,例如目標距離 $$1000$$ 米,就把表尺調整到 $$1000$$ 米標識處,該處高度與準星成一直線。此時鎗管並非水平,而與水平線成一仰角,此仰角由表尺上的距離而定,距離愈遠,表尺上的記號愈低,視線由表尺經準星看向目標物,鎗管的與水平線夾的仰角即愈大。表尺的刻度事先已校正,射擊時不須額外計算。如圖,後交會點即為目標物的位置。

參考資料:
1. 百度百科–彈道  http://baike.baidu.com/view/16256.htm
2. 維基百科–彈道  http://en.wikipedia.org/wiki/Trajectory

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