鳴槍示警是一種最實用的震懾手段,因為一把槍裡面就那幾發子彈,如果你直接打在人身上,也許會激起對方的反抗情緒,讓暴亂變得更加不受控制。而朝著天空開一槍,大家腦子突然一片空白,也就被震懾住了,那麼朝天射出的這些子彈會落在哪兒呢?為什麼那些軍官鳴槍示警的時候從來都不會打中自己?關於這個問題可謂是眾說紛紜,大部分都這樣認為:因為一般朝天開槍方向,很少會是在自己的頭頂上,而且就算朝頭頂開槍,射出去的子彈在外界因素的幹擾下,它也並不會垂直降落到原地,雖然勉強和真實答案沾點邊,但顯得一點都不專業。
其實人在朝天上開槍,之所以不會被落下的子彈擊中,是因為角動量守恆的原因。如果我們要理解什麼是角動量守恆,就得明白角動量的含義,而角動量又涉及到一個角速度,接下來我們以一個物體圍繞圓心做圓周運動舉例,以此引申出什麼是角速度。
當一個物體圍繞圓心做圓周運動的時候,它移動的角度和所花費的時間之比就是角速度。當我們清楚什麼是角速度之後,就可以用公式來表示角動量,也就是物體質量乘以距離的平方再乘以角速度,而這個距離就是物體到圓心的距離,而射出去的子彈就會遵守角動量守恆定理。
當我們把子彈射上天空之後,把角動量公式帶過來計算就知道,當距離拉得越遠、滿足角動量守恆的情況下,子彈垂直向上的速度就會衰減,當高度達到一定頂部之後子彈會開始下落,而這個時候隨著距離拉短,角速度就開始往上增。
地球會在太陽引力作用下運動,所以地球的角動量也是守恆的,但由於地球圍著太陽運行的軌道為橢圓形,所以地球的角速度會出現兩個極端,也就是在近日點得到最高,隨後速度慢慢遞減,在遠日點達到最低之後又開始回升,就這樣如此的往復的運動。
當子彈射向天空的時候,它將會受到兩個力的影響,除了自帶向上的加速度外,地球自轉也會給它施加一個角速度,導致子彈的運動路線其實是拋物線。因為地球表面於轉軸距離始終不變,所以地球的角速度不會改變,但子彈由於高度一直不同,所以它的角速度也一直在變化。
當子彈達到了最高點之後便會下落,落角速度雖然會增加,但還是低於地球自轉的角速度,所以這些子彈的落點一般都在開槍點的偏西側。這也是朝天開一槍根本不用擔心打中自己的原因,但靠近你西側的人,就隨時可能面臨生命危險了。