2.后坐力

我们来研究一个对上题中的公式表格进行实际应用的例子。

枪膛里的火药产生的气体压力把子弹向前推，同时也把枪体向后推动，我们习惯把这种向后推动枪体的力称为“后坐力”。

你一定好奇枪体在这个后坐力的作用下产生的运动速度有多大。根据作用力与反作用力相等的定律，火药产生的气体对枪体造成的压力应该等于它对子弹造成的压力，这两个力不仅大小相等，作用的时间也相等（见图11）。

图11射击时枪体会发生后坐现象

在公式表格中你会看到，力F与时间t相乘，会得到“动量”mv，也就是等于质量m与速度v的积，即，这是当物体由静止状态转变为运动状态时的动量定律表达式。简单来说，动量定律的内容就是物体的动量在一定时间内的改变与在同一时间内作用于该物体的力的冲量相等：

其中，v0是初速度，F是恒定不变的力。

对于子弹和枪体来说，冲量Ft的值没有任何不同，因此二者的动量也同样相等。我们用m表示子弹的质量，用M表示枪的质量，用v表示子弹的速度，用V表示枪的速度，可列出公式：

现在我们给出已知的数值：步枪的质量为4500克，其子弹的质量为9.6克，子弹的初速度为880米/秒。将这些数值代入公式：，求得步枪的速度V=1.9米/秒。

经过简单的计算就能知道，步枪后坐时造成的破坏力相当于子弹的。尽管我们都知道子弹和步枪的动量相等，但对那些射击新手来说，枪体后坐力对身体造成的撞击仍然称得上非常强烈，甚至会把射手撞伤。

我们来举一个更大的例子，比如速射野战炮，它的质量是2000千克，它能将重达6千克的炮弹以600米/秒的速度发射出去，而炮体产生后坐的速度大约是1.9米/秒，这与步枪大致相同。但相对于步枪来说，速射野战炮的质量实在太大，它的运动产生的能量是步枪的450倍。

你也许见过旧式的大炮，它的炮身在射击时会向后退，但现代大炮却有了很大的改进。现代大炮炮身末端的炮架被固定住了，不会发生移动，炮弹发射时产生的后坐力只会使炮筒向后滑动。

舰炮就更先进了，虽然它在发射时也会出现后坐现象，但是由于安装了特殊的装置，炮筒在发生后坐之后会自动返回到原来的位置上。

认真阅读的读者应该已经注意到了一个问题，那就是在我们所举的例子中，动量相等的物体，它们的动能却不相等。这并不值得大惊小怪，毕竟根本不可能从推导出。

对于来说，只有当时才会成立。但缺乏力学知识的人常会错误地以为只要动量相等（或者说冲量相等），动能就一定相等。这种事并不是没有发生过，甚至曾经发生在一些发明家的身上。他们认为有相等的功就会有相等的冲量，于是致力于发明一种不必费什么能量就能工作的机器，结果当然是白忙一场。这充分说明，不能掌握充足的理论力学知识，是做不成发明家的。