Hastighed ved skydning fra fly?

hej Spørg om Fysik
Vi har et spørgsmål som deler vandene herhjemme.

Hvis man befinder sig i et fly, der flyver 1000 km/t - og affyrer et skud fra et gevær, hvor kuglen også vil flyve 1000 km/t - kan man så følge kuglen?

Og hvis man så skyder fra flyveren i samme retning, så vil kuglen vel flyve med 2000 km/t, eller hvad?

Og hvis man så skyder bagud, hvad så? falder kuglen så bare til jorden... eller????

Med venlig hilsen
fam. K

Når man skyder fremad fra et fly, og flyets hastighed er 1000 km/h, og skuddets hastighed i forhold til flyet er 1000 km/h (et lidt langsomt våben, 0,278 m/s under lydhastigheden, det er nok kun historiske forladere og luftgeværer, som har projektilhastigheder i området), får projektilet hastigheden 2000 km/h i forhold til jorden.

Skyder man i stedet bagud, står projektilet principielt stille i forhold til jorden, men har stadig hastigheden 1000 km/h i forhold til flyet. Det vil ses fra jorden som bare at flade. Skyder man på tværs, bliver projektilet principielt ud for samme sted på flyet, idet det forsvinder bort til siden med 1000 km/h, men luftmodstanden vil meget snart bevirke, at flyet flyver fra projektilet.

Når vi holder os langt fra lystes hastighed, kan hastigheder ved skud I spørger om, lægges simpelt sammen. At der så sker det, at luftens gnidning efterhånden giver projektilet lavere hastighed, og flyet som jo har sin jetmotor holder hastigheden, betyder det, at flyet principielt før eller senere kan indhente sine projektiler. Skuddene falder dog samtidigt imod jorden på grund af tyngdekraften, så i denne situation skyder flyet næppe sig selv ned ved bagfra at ramme projektilerne (men det skulle efter sigende være sket få gange ved skydning under dyk, hvor flyet accelerere og projektilerne fremdeles bremses af luftmodstanden).

Luftmodstanden bevirker, at et almindeligt geværprojektil, som har mundingshastighed omkring 800 m/s, ca. 2900 km/h - altså næsten 2,5 gange lydhastigheden, bremses ved jordoverfladen, så den praktiske rækkevidde ved et skud er noget under 45 ˚ (med luftmodstand er den maksimale rækkevidde omkring 35˚) er ca. 3000 m - 5000 m afhængigt af projektilform og masse, det tager 25-35 sek. for kuglen at nå frem. Kuglen kan stadig være dødelig på denne afstand, hastigheden ved nedslaget er et sted i omegnen af 120 - 160 m/s.

SR-71 Blackbird

Visse våben og kanoner har langt større projektilhastigheder, visse antitankkanoner kan sende projektilet afsted med 1500 - 1700 m/s eller ca. 6000 km/h.

Det fjerneste menneskeskabte objekt i rummet, Voyager 1, som har bevæget sig væk fra jorden i 33 år, har i dag en fart på 17,26 km/s (38,6 min. rundt om jorden, 62 136 km/h) og er 1 780 000 000 km væk fra jorden. Man er i øvrigt stadig i kontakt med fartøjet.

Til sammenligning den amerikanske rekognosceringsmaskine SR-71 Blackbird, som så vidt vides er den hurtigste jetmaskine, der har fløjet (stoppede i 1998 ved det amerikanske luftvåben), havde en officiel maksimalhastighed på 3529 km/h, 980 m/s (max. Højde 26 km), og har fløjet fra over New York til over London på 1 time og 55 min. Concorde var med start og landing 2 timer og 52 min. om det. De eneste menneskeskabte apparater, som bevæger sig hurtigere er i rummet.

Med venlig hilsen
Malte Olsen