Как мы можем теоретически рассчитать количество воздушных шаров, необходимых для остановки пули?

Я попытаюсь ответить на это. Обычно воздушные шары изготавливаются из латекса с модулем Юнга

$$0.1 \times 10^{9} GPa$$

Вес пули 0,008 кг (8 г)

Радиус пули 9 мм.

Скорость 759,968 м/с.

Чтобы сломать латексный шар, требуется деформация 2,5 см.

Используя уравнение для модуля Юнга и рассчитав работу, необходимую для того, чтобы проткнуть пулей обе стороны воздушного шара, мы можем определить, сколько потребуется, чтобы остановить его.

Модуль для младших:

$$Y_{m} = \frac{\frac{F}{A}}{\frac{x}{\triangle x}}$$

$$F = \frac{Y_mAx}{\triangle x}$$

$$A = \pi \times 0.009^{2} \hspace{0.2cm}\text{m} = 2.5 \times 10^{-4} \hspace{0.2cm} m^{2}$$

$$x = 0.0001 \hspace{0.2cm}\text{m}$$

$$\triangle x = 0.025\hspace{0.2cm}{m}$$

Используя формулу модуля, умноженную на 2 для каждой стороны воздушного шара, мы получаем, какую силу необходимо приложить к 0,00025 м² резины, чтобы пробить обе стороны, т. е.

$$F = 100 \hspace{0.2cm} \text{N}$$

так что это 200 ньютонов (примерно), чтобы пройти через один воздушный шар, умножьте на деформацию, необходимую для разрыва воздушного шара, 0,025 м, это 5 джоулей, поглощаемых одним воздушным шаром.

Пуля калибра 9 мм имеет энергию 2310 Дж, то есть нам нужно 462 шарика, чтобы остановить пулю.