枪的反冲力

现在我们对枪的反冲力进行研究，作为前面力学公式参考一览表的一个例子。枪内的火药的气压将子弹推向一个方向，同时也向相反的方向推枪，导致我们熟悉的“反冲力”现象。那么，枪在反冲力的作用下运动速度是多大呢？让我们重复一下作用力与反作用力相平衡的定律。依据这个定律，火药的气压作用于枪体，会与加在子弹上的压力相等，两个力的作用时间也相同。从力学公式中可以看到，力f和时间t相乘等于“动量”mv，即等于质量m与物体的速度v相乘：ft=mv。

由于ft的值对于子弹和枪体来说是相同的，所以它的动量也应该相同。如果m表示子弹的质量的话，v表示子弹的速度，M表示枪的质量，w表示枪的速度，那么依据刚刚说的，我们能得出：mv=Mw，w/v=m/M。（图9）

图9 枪在射击时会反冲

现在我们把各项数值引入这个公式，子弹的质量是9.6克，射击速度为880米/秒，枪的质量是4 500克，这样便得出：v/880=9.6/4 500。

得出枪的速度为v=1.9米/秒。不难得出，枪反冲时所具有的速度约是子弹的1/470，换句话说，枪反冲时的破坏力相当于子弹的1/470。我们知道，虽然两个物体的动量相同，但是对于那些不会射击的初学者而言，反冲仍然会产生强大的撞击力，甚至使人受伤。

野战炮的质量为2 000千克，它能用600米/秒的速度将质量达6千克的炮弹发射出去，这种炮的反冲与枪的反冲相仿，也是约1.9米/秒。但是由于野战炮的质量较大，这个运动的能量就会比枪大近450倍，与子弹射击时的能量大体相等。陈旧的大炮射击时炮身会向后退，现代的炮只有炮筒向后滑动，而固定在炮身尾部的炮架却一动不动。海军的炮筒在发射时向后反冲（并非整个大炮），因为安装了一个特殊的设备，它在反冲后还会按原来的位置返回。

读者或许注意到，在我们举的例子中动量相等的物体的动能都是不相等的。这个情况并不奇怪，原因在于，从公式mv=Mw中根本得不出mv²/2=Mw²/2这样的公式。

这个公式只有在v=w的情况下正确（用第二个公式除以第一个公式就可以证明这个）。然而，并不了解力学的人经常认为动量相等（即冲量相等）决定了动能相等。曾发生这样的事情，一些发明家误以为功等量，冲量就会相等，所以梦想研究出一种可以不花费相同的能量来工作的机器。这再次证实，好好掌握力学的基础知识是发明家必需的。