假如從月球瞄準火星開一槍,不考慮空氣阻力的話。能不能打到火星?

你的無恥打動了我的良心


先說結果不可能打到火星上。

當然這跟空氣阻力無關,月球上是沒有大氣層的,所以開槍打出的子彈只會受到月球的重力加速度作用。月球的質量大約是地球的八十分之一,它的逃逸速度也很小僅僅有2.38公里每秒。


對於這一點月球有天然優勢,所以有人曾提議在月球上建立基地發射火箭比地球上輕鬆的多。例如上個世紀美國的載人登月從月球返回就很省力,直接著陸艙下降級充當發射架,上升級點火起飛超過逃逸速度。

而子彈一般最快的速度大約是1000米每秒,並且隨著上升受到月球的重力加速度,速度會越來越小,遠小於月球的逃逸速度,因此這顆子彈飛不出月球。

月球和火星最近的距離超過5500萬公里,最遠距離位於太陽兩側的時候超過4億公里,難道這顆子彈自帶導航系統嗎?這麼遠的距離並且火星也是一直在做運動,飛出去的子彈也會受到各天體的引力作用軌跡發生變化。所以即使子彈飛出月球也不會打到火星上。


很可能經過漫長的時間被地球捕獲,最終墜落在地球上,當然在大氣層中就被消耗殆盡了。



科學黑洞


假如從月球瞄準火星開一槍,不考慮空氣阻力的話。能不能打到火星?

其實這個話題中有兩個問題,而且都非常關鍵,分別是這一顆子彈能否離開月球?和如果能離開月球的話,那麼瞄準火星是否就能擊中火星?我們一一來分析看看!

月球是距離地球最近的天然星球,要了解以上兩個問題,我們首先來了解下如下參數:

月球質量:7.349*10^22千克;

月球的直徑:3476.28千米

月球-火星距離:最近時約5500萬千米;

一、我們首先來考慮第一個問題,這一槍發射的子彈能能飛離月球嗎?很簡單,我們只要計算下月球的逃逸速度是多少,再來看看發射的子彈能否飛離月球!

第二宇宙速度計算公式,其中還需要一個萬有引力常數:

G=6.67408×10^-11N·m²/kg²

那麼計算後的逃逸速度v=2375.65M/S

即發射的子彈要達到2.38KM/S才能達到從月球逃逸的速度!那麼有這樣的槍嗎?

QBU的子彈初速約為990M/S,這是所有槍械中初速的佼佼者,但距離2.38KM/S的速度還差將近1.4KM,因此在月球上發射子彈儘管無需考慮空氣阻力,但仍然無法脫離月球!

二、那麼我們假設一下,假如發射的子彈是3KM/S,能擊中火星嗎?

這確實非常值得商榷,因為從地球發射前往火星的飛行器必須達到11.2KM/S,前往火星的軌道也是一個橢圓軌道,並且還需要經過精確的計算才能與火星相遇,因此發射的子彈即使能飛離月球也不會到達火星!

三、假如拿的是一把激光槍呢?那麼瞄準火星發射能擊中嗎?

光速大約為30萬千米/秒,火星最近時超過5500萬千米,火星平均軌道速度:24.13 千米/秒,火星直徑為:6794千米,那麼理論上能擊中嗎?

光到達火星的時間:5500萬千米/30萬千米/S=183.3S

火星在軌道上移動一個身位的時間:6794KM/2/24.13 千米/秒=140.8S

從理論上來看,假如瞄準火星正中的話,當光到達火星時火星已經不在瞄準時的位置了哦!

如果瞄準火星公轉前進方向的的邊緣時,那麼很明顯這束激光是可以擊中火星的!


星辰大海路上的種花家


我直接給出答案吧,不能。子彈會落在月球表面上。

我們都學過牛頓力學,都知道物體在不受力的情況下會保持勻速直線運動。那麼在宇宙中,子彈幾乎不會受到氣體分子的阻力,那麼按照理論來說,子彈會一直勻速直線運動地飛下去,並保持永恆狀態。

但是在宇宙真空中,子彈雖然不會受到空氣阻力。但是會受到各種天體的引力作用。

首先子彈會受到月球的引力。按照牛頓力學,月球表面的逃逸速度大概為2.4km/s。而一般的子彈速度僅為800m/s。達不到月球的逃逸速度,子彈終將會落在其表面上。

如果子彈的速度超過2.4km/s,那能達到火星上嗎?

首先我確保前提成立,這就要求我們可以製造自帶動力系統子彈。

因為目前最快的子彈速度也就是狙擊槍的子彈射出速度,其上限為1500m/s。所以必須假定子彈自帶動力系統。

當子彈達到2400m/s後,就可以脫離月球了。但月球依舊在地球的引力範圍內。接下來子彈又要受到地球的引力束縛。

逃離地球引力範疇的臨界速度就是宇宙第二速度,這一數值大約為11.2km/s。比如火星探測器一般依靠地球的引力彈弓效應加速到11.2km/s以上才能擺脫地球引力,從而衝向火星。

在月球上發射的子彈速度即便超過2.4km/s,也逃不出地球的引力範疇。於是這顆子彈會淪為地球的衛星。

如果要想讓子彈飛到火星,那就必須給子彈製備強有力的動力系統,比如小型核動力推進器。不過這在技術層面上目前是無法實施的。


科學認識論


月球瞄準火星開一槍,能打到火星嗎?貓先生先給結論吧,99.99%不能。

月球和地球不同的重力環境,月球的逃逸速度和地球不同,大約只是六分之一之間,換算為2400米/秒,而地球上通用槍械一般只有一致兩倍音速左右,換算為不超過1000米/秒。按照這個程度的槍械,是不可能突破月球引力,最終無法飛出月球的。


說完子彈的問題,那麼說說瞄準目標的問題。月球用肉眼瞄準火星,和在上海一槍打中八百公里外的鬼子一樣,神劇啊!子彈沒有中途變軌氣動裝置,無法修正軌道,這一槍,軌道計算太難了。

嗯,貓先生也不敢說死的原因在於,同學們都能在月球開槍了,搞不好是用EVA開初號機吶,這就有可能了吧?


貓先生內涵科普


這個問題的本質就是月球逃逸速度的計算,如果忽略了子彈的出膛速度,只要子彈的出膛速度大於月球表面的逃逸速度就有概率打到火星,那麼這個速度到底有多大呢?

定性分析

直觀上也可以得出子彈出膛速度越快,子彈在月球上飛行的距離越遠的結論,如果出膛速度大於逃逸速度,子彈就不可能再落回月球。星球的質量越大,引力也越大,逃逸速度也越大,相對越難逃逸。

定量分析

假設子彈的質量為m,月球的質量為M,發射速度為v,月球半徑為R,無窮遠處勢能為零,無窮遠處速度為u,也就是說子彈必須能夠完全克服月球的引力做功,在發射的過程中,子彈動能逐漸轉變為子彈的勢能,擺脫月球重力場,直到無窮遠處動能為零。

月球表面:子彈的動能為½mv^2,月球表面的勢能為-GMm/R;

無窮遠處:子彈動能½mu^2,無窮遠處勢能為0。

沒有空氣阻力,月球表面的動能和勢能之和等於無窮遠處的動能和勢能之和:

½mv^2+(-GMm/R)=½mu^2,當無窮遠處的速度u為零時就是最小的發射速度,即v=√(2GM/R)=√(2*6.67*10^-11*7.349*10^22/1738*10^3)=2.375千米/秒。

實際上是很難射中火星的

首先目前狙擊步槍的出膛速度尚且達不到1千米/秒,即使使用榴彈炮或者火炮速度達到2.375千米/秒以上也是很難射中火星的,火星公轉週期是687天,地球公轉週期是365天,即使火星和地球離得最近的時候也有5760萬公里,沒有經過精密計算和複雜變軌,隨便向某一方向開一槍是不可能打到火星上的。

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核先生科普


假如從月球瞄準火星開一槍,不考慮空氣阻力的話。當然不能打到火星!

從月球用槍打到火星,的確沒有空氣阻力。但是,還是要受到月球、地球等天體萬有引力的影響。比如你想讓子彈打到月球,那麼你開槍以後,首先得讓子彈掙脫月球的引力。根據萬有引力定律和牛頓第二定律測算,子彈的速度至少要達到2375.65m/s。


因此,問題就轉變為現有的槍能不能提供這樣的子彈速度。根據資料顯示,一般的槍械其射擊速度最多就是1000m/s,即使是重型機槍或者狙擊步槍其最快的射擊速度也不過2000m/s。還是要小於2375.65m/s。因此顯然想掙脫月球的舒服是完全不可能。更不要說這顆子彈即使脫離月球以後,還要重新落入地球的魔爪。從而還得克服地球的萬有引力,即必須至少達到第二宇宙速度,即11200m/s才可能完全脫離地球的束縛,最終飛向火星。這要比現有最快的子彈速度大5.5倍以上。顯然在短期內是不可能實現的。

可見,在月球上向火星開槍是完全沒有辦法打到火星的。可見人類雖然在地球上看起來可以用槍、炮等欺凌各種動物,或者互相傷害。但是到了月球上、或者其它天體上,顯然人類就沒有那麼強大了!


地震博士


月球本身是沒有空氣的,因此本來就不用考慮空氣阻力,子彈自帶的氧化劑可以保證它在真空環境下仍然能被擊發


月球是可以開槍的,理論上來說沒有空氣阻力的影響子彈是應該一直保持初速不變的,但天體的引力也會影響子彈,月球的引力雖然只是地球的六分之一,但月球的逃逸速度也達到了2.4km/s

子彈的初速不過1km/s,僅從數字的對比就能看出來子彈是飛不出月球的,其實相比地球來說月球的逃逸速度算是很低了,人類的子彈雖然達不到這個速度,但運載火箭可以,因此月球一直被認為是未來航天領域的跳板,月球的弱引力可以讓它成為最好的航天發射基地,以此為起點再前往太陽系各個星球。



火星和地球的最近的時候也有5500萬公里,人類從地球上發射的探測器需要大半年時間才能到達火星,並且距離越遠延遲越大,到最後完全是靠著探測器自己著陸火星的。

月球和火星之間的距離不會比地球差到哪去,就算子彈達到了月球的逃逸速度,它也不可能到達火星,因為太陽系天題都在不斷運動之中,人造的探測器尚且需要複雜變軌和精確計算。


一枚只靠初速的子彈想到達5500萬公里外的火星是不可能的,沒有準確的數據支持,這枚子彈就是無頭蒼蠅


宇宙探索未解之迷


答:現在所有的槍,射出子彈都無法達到月球表面的逃逸速度;就算子彈的速度足夠快,在這麼遠的距離上向火星開槍,根本不可能擊中,或者說是一個極小概率事件。


月球表面的逃逸速度為2.4公里每秒,最低環繞速度是1.7公里每秒,步槍的出膛速度大約是800米每秒,一些狙擊槍的出膛速度接近1000米每秒,加上月球上沒有空氣,所以在月球上朝外太空開槍,子彈最終會以同樣的速度落回月面。

逃離月球引力的子彈,還會受到地球引力的束縛,在月球軌道上相對於地球引力的逃逸速度是1.45公里每秒,於是在月球上發射的物體,同時逃離月球和地球引力的速度為:

√(1.45^2+2.4^2)=2.8km/s。


所以在月球表面向外太空射出的子彈,假設出膛速度為v,會有如下結論:

(1)v<1.7km/s時,子彈最終會落回月面;

(2)1.7≤v<2.4km/s時,子彈最終會繞著月球運行或者落回月面,取決於射擊角度;

(3)2.4≤v<2.8km/s時,子彈能逃離月球引力,但是無法繼續克服地球引力,最終繞地球公轉的可能性最大;

(4)v≥2.8km/s時,子彈能夠脫離月球和地球的引力。

對於最後一種情況,假設子彈的速度足夠快,比如達到了10km/s,此時你在月球上朝著火星射擊,相當於在忽略地心引力和空氣阻力的情況下,你用手槍擊中100公里外速度為100km/h的小車;或許比這個概率更低,是幾乎不可能做到的事。

火星距離地球最近時有5500萬公里,繞日公轉速度為24km/s;人類發射的火星探測器,之所以能命中火星,是因為精確計算了火星的軌道變化,加上在航行過程中,有足夠的時間對軌道進行修正,相當於一顆自帶軌道修正的“子彈”。


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艾伯史密斯


很顯然這是不能的,因為子彈的出膛速度遠低於月球的第二宇宙速度(約2.4公里每秒、即逃逸速度),因此子彈最終會落在月球表面。

實際上,無論是從地球還是月球,想要達到逃逸某個星球的標準,背後的物理定律都是一樣的。區別只在於參數的不同,比如地球的第二宇宙速度為11.2公里每秒,而月球的就是2.4公里每秒。【第二宇宙速度的計算公式為:v=√(2GM/R)】

而我們的槍械,一般來說子彈的出膛速度都在每秒1公里以下,因此這個速度是不達標,甚至連月球的表面環繞速度都達不到(月表環繞速度約為1.7公里每秒)。

如果速度足夠快,遠超逃逸速度,那麼想要擊中火星也不是一件容易的事,因為子彈在中途還會受到其它天體的引力干擾,因此發射角度、地點以及時間等等都是需要經過嚴密計算的。

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賽先生科普


這其實是兩個問題的組合問答模式,即從月球上開槍子彈能不能飛出月球的問題和從月球上開槍子彈能不能到達火星的問題,因此需要分兩條線走。

一、子彈能否離開月球?

月球是受地球引力的夜以繼日的圍繞地球公轉,成為地球的天然衛星,但這並不意味著月球就沒有它自己的引力。據科學家計算,月球的引力約為地球的1/6,也就是說月球的重力加速度g月=1/6*9.8m/s^2≈1.6m/s^2。


雖然地球的直徑大約是月球的3.67倍,但通過計算得出月球的體積也並非特別的小,V月=4/3*3.14*(3476.28/2)^2=1264.85萬立方千米(約為地球體積的7.43%,換言之地球的體積約為月球的13.46倍),因此在月球上開槍,子彈在飛行的過程中要受到月球向下的引力(重力)作用。


假設子彈的飛行速度等於理論上發射藥爆燃的速度(v=2000m/s),儘管月球表面為超真空不考慮子彈在飛行過程中的摩擦力,但由於子彈飛行的理論速度達不到月球的逃逸速度2.4km/s,可以說在子彈出膛後,不管是垂直於地面還是平行於地面飛行,頂多讓子彈飛一會,最終還是會落在月球表面。

二、從月球上開槍子彈能不能到達火星

火星離地球有最近點和最遠點之分,且遠近點的週期約為780天(2.14個地球年),最近的火地距離約5500km、最遠的火地距離約4億km,因此對於月球來說也是如此,而從月球上看火星,一般出現在月球的西南方,也就是說視角比較低。

在上文中,我們已經講到目前世界上的常規槍是不可能飛離月球的,但是從月球上向火星發射激光信號如果角度計算準確是可以到達火星的,且可以利用激光信號測量火星與月球之間的距離。


利用激光信號傳輸速度快,接近光速,人們曾利用從地球上向月球發射的一個激光信號,該信號經過2.56反射到地球,由此計算出了地球與月球的距離約為38.4萬千米。


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