假如从月球瞄准火星开一枪,不考虑空气阻力的话。能不能打到火星?

你的无耻打动了我的良心


假如从月球瞄准火星开一枪,不考虑空气阻力的话。能不能打到火星?

其实这个话题中有两个问题,而且都非常关键,分别是这一颗子弹能否离开月球?和如果能离开月球的话,那么瞄准火星是否就能击中火星?我们一一来分析看看!

月球是距离地球最近的天然星球,要了解以上两个问题,我们首先来了解下如下参数:

月球质量:7.349*10^22千克;

月球的直径:3476.28千米

月球-火星距离:最近时约5500万千米;

一、我们首先来考虑第一个问题,这一枪发射的子弹能能飞离月球吗?很简单,我们只要计算下月球的逃逸速度是多少,再来看看发射的子弹能否飞离月球!

第二宇宙速度计算公式,其中还需要一个万有引力常数:

G=6.67408×10^-11N·m²/kg²

那么计算后的逃逸速度v=2375.65M/S

即发射的子弹要达到2.38KM/S才能达到从月球逃逸的速度!那么有这样的枪吗?

QBU的子弹初速约为990M/S,这是所有枪械中初速的佼佼者,但距离2.38KM/S的速度还差将近1.4KM,因此在月球上发射子弹尽管无需考虑空气阻力,但仍然无法脱离月球!

二、那么我们假设一下,假如发射的子弹是3KM/S,能击中火星吗?

这确实非常值得商榷,因为从地球发射前往火星的飞行器必须达到11.2KM/S,前往火星的轨道也是一个椭圆轨道,并且还需要经过精确的计算才能与火星相遇,因此发射的子弹即使能飞离月球也不会到达火星!

三、假如拿的是一把激光枪呢?那么瞄准火星发射能击中吗?

光速大约为30万千米/秒,火星最近时超过5500万千米,火星平均轨道速度:24.13 千米/秒,火星直径为:6794千米,那么理论上能击中吗?

光到达火星的时间:5500万千米/30万千米/S=183.3S

火星在轨道上移动一个身位的时间:6794KM/2/24.13 千米/秒=140.8S

从理论上来看,假如瞄准火星正中的话,当光到达火星时火星已经不在瞄准时的位置了哦!

如果瞄准火星公转前进方向的的边缘时,那么很明显这束激光是可以击中火星的!


星辰大海路上的种花家


我直接给出答案吧,不能。子弹会落在月球表面上。

我们都学过牛顿力学,都知道物体在不受力的情况下会保持匀速直线运动。那么在宇宙中,子弹几乎不会受到气体分子的阻力,那么按照理论来说,子弹会一直匀速直线运动地飞下去,并保持永恒状态。

但是在宇宙真空中,子弹虽然不会受到空气阻力。但是会受到各种天体的引力作用。

首先子弹会受到月球的引力。按照牛顿力学,月球表面的逃逸速度大概为2.4km/s。而一般的子弹速度仅为800m/s。达不到月球的逃逸速度,子弹终将会落在其表面上。

如果子弹的速度超过2.4km/s,那能达到火星上吗?

首先我确保前提成立,这就要求我们可以制造自带动力系统子弹。

因为目前最快的子弹速度也就是狙击枪的子弹射出速度,其上限为1500m/s。所以必须假定子弹自带动力系统。

当子弹达到2400m/s后,就可以脱离月球了。但月球依旧在地球的引力范围内。接下来子弹又要受到地球的引力束缚。

逃离地球引力范畴的临界速度就是宇宙第二速度,这一数值大约为11.2km/s。比如火星探测器一般依靠地球的引力弹弓效应加速到11.2km/s以上才能摆脱地球引力,从而冲向火星。

在月球上发射的子弹速度即便超过2.4km/s,也逃不出地球的引力范畴。于是这颗子弹会沦为地球的卫星。

如果要想让子弹飞到火星,那就必须给子弹制备强有力的动力系统,比如小型核动力推进器。不过这在技术层面上目前是无法实施的。


科学认识论


这个问题的本质就是月球逃逸速度的计算,如果忽略了子弹的出膛速度,只要子弹的出膛速度大于月球表面的逃逸速度就有概率打到火星,那么这个速度到底有多大呢?

定性分析

直观上也可以得出子弹出膛速度越快,子弹在月球上飞行的距离越远的结论,如果出膛速度大于逃逸速度,子弹就不可能再落回月球。星球的质量越大,引力也越大,逃逸速度也越大,相对越难逃逸。

定量分析

假设子弹的质量为m,月球的质量为M,发射速度为v,月球半径为R,无穷远处势能为零,无穷远处速度为u,也就是说子弹必须能够完全克服月球的引力做功,在发射的过程中,子弹动能逐渐转变为子弹的势能,摆脱月球重力场,直到无穷远处动能为零。

月球表面:子弹的动能为½mv^2,月球表面的势能为-GMm/R;

无穷远处:子弹动能½mu^2,无穷远处势能为0。

没有空气阻力,月球表面的动能和势能之和等于无穷远处的动能和势能之和:

½mv^2+(-GMm/R)=½mu^2,当无穷远处的速度u为零时就是最小的发射速度,即v=√(2GM/R)=√(2*6.67*10^-11*7.349*10^22/1738*10^3)=2.375千米/秒。

实际上是很难射中火星的

首先目前狙击步枪的出膛速度尚且达不到1千米/秒,即使使用榴弹炮或者火炮速度达到2.375千米/秒以上也是很难射中火星的,火星公转周期是687天,地球公转周期是365天,即使火星和地球离得最近的时候也有5760万公里,没有经过精密计算和复杂变轨,随便向某一方向开一枪是不可能打到火星上的。

今天的科普就到这里了,更多科普欢迎关注本号!


核先生科普


月球瞄准火星开一枪,能打到火星吗?猫先生先给结论吧,99.99%不能。

月球和地球不同的重力环境,月球的逃逸速度和地球不同,大约只是六分之一之间,换算为2400米/秒,而地球上通用枪械一般只有一致两倍音速左右,换算为不超过1000米/秒。按照这个程度的枪械,是不可能突破月球引力,最终无法飞出月球的。


说完子弹的问题,那么说说瞄准目标的问题。月球用肉眼瞄准火星,和在上海一枪打中八百公里外的鬼子一样,神剧啊!子弹没有中途变轨气动装置,无法修正轨道,这一枪,轨道计算太难了。

嗯,猫先生也不敢说死的原因在于,同学们都能在月球开枪了,搞不好是用EVA开初号机呐,这就有可能了吧?


猫先生内涵科普


假如从月球瞄准火星开一枪,不考虑空气阻力的话。当然不能打到火星!

从月球用枪打到火星,的确没有空气阻力。但是,还是要受到月球、地球等天体万有引力的影响。比如你想让子弹打到月球,那么你开枪以后,首先得让子弹挣脱月球的引力。根据万有引力定律和牛顿第二定律测算,子弹的速度至少要达到2375.65m/s。

因此,问题就转变为现有的枪能不能提供这样的子弹速度。根据资料显示,一般的枪械其射击速度最多就是1000m/s,即使是重型机枪或者狙击步枪其最快的射击速度也不过2000m/s。还是要小于2375.65m/s。因此显然想挣脱月球的舒服是完全不可能。更不要说这颗子弹即使脱离月球以后,还要重新落入地球的魔爪。从而还得克服地球的万有引力,即必须至少达到第二宇宙速度,即11200m/s才可能完全脱离地球的束缚,最终飞向火星。这要比现有最快的子弹速度大5.5倍以上。显然在短期内是不可能实现的。

可见,在月球上向火星开枪是完全没有办法打到火星的。可见人类虽然在地球上看起来可以用枪、炮等欺凌各种动物,或者互相伤害。但是到了月球上、或者其它天体上,显然人类就没有那么强大了!


地震博士


答:现在所有的枪,射出子弹都无法达到月球表面的逃逸速度;就算子弹的速度足够快,在这么远的距离上向火星开枪,根本不可能击中,或者说是一个极小概率事件。


月球表面的逃逸速度为2.4公里每秒,最低环绕速度是1.7公里每秒,步枪的出膛速度大约是800米每秒,一些狙击枪的出膛速度接近1000米每秒,加上月球上没有空气,所以在月球上朝外太空开枪,子弹最终会以同样的速度落回月面。

逃离月球引力的子弹,还会受到地球引力的束缚,在月球轨道上相对于地球引力的逃逸速度是1.45公里每秒,于是在月球上发射的物体,同时逃离月球和地球引力的速度为:

√(1.45^2+2.4^2)=2.8km/s。


所以在月球表面向外太空射出的子弹,假设出膛速度为v,会有如下结论:

(1)v<1.7km/s时,子弹最终会落回月面;

(2)1.7≤v<2.4km/s时,子弹最终会绕着月球运行或者落回月面,取决于射击角度;

(3)2.4≤v<2.8km/s时,子弹能逃离月球引力,但是无法继续克服地球引力,最终绕地球公转的可能性最大;

(4)v≥2.8km/s时,子弹能够脱离月球和地球的引力。

对于最后一种情况,假设子弹的速度足够快,比如达到了10km/s,此时你在月球上朝着火星射击,相当于在忽略地心引力和空气阻力的情况下,你用手枪击中100公里外速度为100km/h的小车;或许比这个概率更低,是几乎不可能做到的事。

火星距离地球最近时有5500万公里,绕日公转速度为24km/s;人类发射的火星探测器,之所以能命中火星,是因为精确计算了火星的轨道变化,加上在航行过程中,有足够的时间对轨道进行修正,相当于一颗自带轨道修正的“子弹”。


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艾伯史密斯


月球本身是没有空气的,因此本来就不用考虑空气阻力,子弹自带的氧化剂可以保证它在真空环境下仍然能被击发


月球是可以开枪的,理论上来说没有空气阻力的影响子弹是应该一直保持初速不变的,但天体的引力也会影响子弹,月球的引力虽然只是地球的六分之一,但月球的逃逸速度也达到了2.4km/s

子弹的初速不过1km/s,仅从数字的对比就能看出来子弹是飞不出月球的,其实相比地球来说月球的逃逸速度算是很低了,人类的子弹虽然达不到这个速度,但运载火箭可以,因此月球一直被认为是未来航天领域的跳板,月球的弱引力可以让它成为最好的航天发射基地,以此为起点再前往太阳系各个星球。


火星和地球的最近的时候也有5500万公里,人类从地球上发射的探测器需要大半年时间才能到达火星,并且距离越远延迟越大,到最后完全是靠着探测器自己着陆火星的。

月球和火星之间的距离不会比地球差到哪去,就算子弹达到了月球的逃逸速度,它也不可能到达火星,因为太阳系天题都在不断运动之中,人造的探测器尚且需要复杂变轨和精确计算。

一枚只靠初速的子弹想到达5500万公里外的火星是不可能的,没有准确的数据支持,这枚子弹就是无头苍蝇


宇宙探索未解之迷


很显然这是不能的,因为子弹的出膛速度远低于月球的第二宇宙速度(约2.4公里每秒、即逃逸速度),因此子弹最终会落在月球表面。

实际上,无论是从地球还是月球,想要达到逃逸某个星球的标准,背后的物理定律都是一样的。区别只在于参数的不同,比如地球的第二宇宙速度为11.2公里每秒,而月球的就是2.4公里每秒。【第二宇宙速度的计算公式为:v=√(2GM/R)】

而我们的枪械,一般来说子弹的出膛速度都在每秒1公里以下,因此这个速度是不达标,甚至连月球的表面环绕速度都达不到(月表环绕速度约为1.7公里每秒)。

如果速度足够快,远超逃逸速度,那么想要击中火星也不是一件容易的事,因为子弹在中途还会受到其它天体的引力干扰,因此发射角度、地点以及时间等等都是需要经过严密计算的。

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赛先生科普


先说结果不可能打到火星上。

当然这跟空气阻力无关,月球上是没有大气层的,所以开枪打出的子弹只会受到月球的重力加速度作用。月球的质量大约是地球的八十分之一,它的逃逸速度也很小仅仅有2.38公里每秒。

对于这一点月球有天然优势,所以有人曾提议在月球上建立基地发射火箭比地球上轻松的多。例如上个世纪美国的载人登月从月球返回就很省力,直接着陆舱下降级充当发射架,上升级点火起飞超过逃逸速度。

而子弹一般最快的速度大约是1000米每秒,并且随着上升受到月球的重力加速度,速度会越来越小,远小于月球的逃逸速度,因此这颗子弹飞不出月球。

月球和火星最近的距离超过5500万公里,最远距离位于太阳两侧的时候超过4亿公里,难道这颗子弹自带导航系统吗?这么远的距离并且火星也是一直在做运动,飞出去的子弹也会受到各天体的引力作用轨迹发生变化。所以即使子弹飞出月球也不会打到火星上。


很可能经过漫长的时间被地球捕获,最终坠落在地球上,当然在大气层中就被消耗殆尽了。



科学黑洞


没有任何可能性!首先,问题中的思维是标准的自以为是的思维模式,单纯地用我们生活当中的瞄准一个物体,理论上就打中这个物体这样的想法,但殊不知一旦上升到太空层面,就不能用我们的传统思维方式去衡量!

一般子弹的速度在500米/秒左右,最快也不超过1000米/秒,而月球的逃逸速度是2.4千米/秒,子弹的速度显然不可能逃出地球的引力,更不可能达到火星了!

即使子弹的速度足够快,比如说超过2.4千米/秒,能够逃离月球引力,也很难到达火星,因为子弹发出去之后就不受控制了,理论上有到达火星的可能,但实际上几乎没有任何可能,因为不管是月球,太阳,火星,还有其他星球都不断地在运动当中,甚至会出现月球与火星在太阳两侧的情况,如此这样子弹需要穿过太阳才能能到达火星,肯定会被太阳熔化掉了!

而现实中发射的任何火星探测器都不会像子弹那样直接从地球飞出去,然后一头扎进火星。实际操作是,在离开地球前,探测器需要不断地绕行地球变换轨道,然后才能离开地球。而到达火星的引力范围时也是一样,不是直接飞向火星,而是先围绕火星运转,找到合适机会再降落!


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