작용반작용 : 총기반동

총기반동

총은 순식간에 총알을 음속에 몇 배의 속도로 발사합니다. 찰나의 순간에 그 엄청난 운동 에너지와 운동량을 불어넣기 위해서는 매우 큰 힘이 필요합니다. 그 힘의 반작용으로 오는 것이 바로 총기반동입니다. 

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충격량과 살상력

충격량이란 어떤 물체에 힘이 가해져 운동량이 변화한 양을 의미합니다. 재미있는 점은 총알을 쏜 사람이 받는 충격량이 총알에 맞아 관통당한 사람보다 크다는 것입니다.

총을 쏘는 사람이 받는 충격량은, 총알을 정지상태에서 $900m/s$까지 가속할 수 있는 정도의 양입니다. 반면 총에 관통된 사람이 받는 충격량은 관통 전후 총알의 운동량의 차이 정도밖에 되지 않습니다. 그렇다면 총을 쏜 사람보다 맞은 사람이 더 크게 다치는 이유는 무엇일까요? 답은 시간과 면적 때문입니다.

시간

총알은 찰나의 순간에 관통해 지나가지만, 총기 반동은  버텨낼 시간이 있습니다. 더 오랜 시간 동안 충격량을 나눠 받아, 힘이 시간에 대해 분산됩니다. 쉽게 말하면 맞은 사람은 힘을 일시불로 받아서 엄청 아프고, 쏜 사람은 할부로 받아서 덜 아픈 겁니다. 이러한 이유로 충격량이 더 커도 평균적인 충격력은 더 작을 수 있습니다.

 

면적

같은 힘을 받더라도 더 큰 면적으로 힘을 분산해서 받으면 덜 아픕니다. 총을 쏜 사람은 온몸으로 충격이 분산되어 몸에 큰 무리가 가지 않습니다. 하지만 맞는 사람은 총알구멍 하나 정도의 면적에 모든 충격을 몰아서 받기 때문에 정말 아픕니다.

반동이 없는 총은 없다.

가끔 무반동총이나 코일건, 레일건 등이 반동이 없다고 주장하시는 분이 있습니다. 일반 화기보다 반동이 덜 느껴지는 것뿐이지 반동이 아예 없는 경우는 없습니다.

무반동총은 반동의 반대 방향으로 기체를 방출해 반동을 상쇄시킨 구조입니다. 두 총을 서로 반대 방향으로 쏜다면 반동이 상쇄되겠죠. 한쪽을 총알 대신 기체가 나가게 한 것입니다. 코일건이나 레일건은 전자기적 척력을 이용합니다. 화약처럼 한번에 폭발적인 힘으로 발사하는 것이 아니라 지속적으로 힘을 가하기 때문에 반동이 순간적으로 강하게 훅 몰려오지 않을 뿐입니다.

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