分享本文至 E-mail 信箱
學術引用格式
MLA
APA
EndNote(.enw)

《書本能擋子彈嗎?探討書本擋子彈的可行性、實用性》——2018數感盃 / 國中組專題報導類佳作

2018/04/19 | | 標籤:

數感盃青少年寫作競賽」提供國中、高中職學生在培養數學素養後,一個絕佳的發揮舞台。本競賽鼓勵學生跨領域學習,運用數學知識,培養及展現邏輯思考與文字撰寫的能力,盼提升臺灣青少年科普寫作的風氣以及對數學的興趣。

本文為 2018數感盃青少年寫作競賽 / 國中組專題報導類佳作 之作品,為盡量完整呈現學生之作品樣貌,本文除首圖及標點符號、錯字之外並未進行其他大幅度編修。

  • 作者:黃于庭、吳均浩、張書瑋/福和國中

圖/pxhere

還記得不久前有看到一則新聞:

一對美國情侶為了出名,用了一本百科全書想要把子彈擋下,結果男友被一槍打死,女友還被起訴過失殺人罪。雖然這樣的悲劇著實令人難過,但也激起我的好奇心:真的能用紙擋子彈嗎?如果可行,能實際運用嗎?(成功的話就能賺大錢啦,能替換掉厚重的防彈衣,也能換成更輕便的新裝備)

因此,我開始翻找網路上的各種資料。經歷一番尋找後,我得知他們使用的槍是沙漠之鷹,子彈則是 .50 口徑(約 12 mm)的子彈,初射的能量則至少達到 400 焦耳!(手槍的初速若為 400 m/s²,子彈重量為 6 g,則在不考量能量損失的狀況下,則為 480 焦耳)

由於在台灣的法律下,個人是不能允許擁有槍械的,所以我們可透過簡易、並假設為線性比例的實驗來證明手槍子彈貫穿書本厚度的推論是否合理。實驗需要的物品大致如下:黏土、釘子、紙和質量塊。我們先用黏土把模擬子彈的釘子固定在一疊量測好厚度的 A4 白紙上(A4 白紙用來模擬書本),接著,將質量塊從固定的高度放下,砸向釘子,查看釘子穿透了多少厚度的白紙,最後就能依照這些數據,依據線性比例的推斷,計算最後子彈在實際擊發時,真正能貫穿書本的厚度。

我們將紙的厚度設定在 4mm,質量塊的重量是 1.6 kg,放置的位置則在離鐵釘上頭 15 cm處,準備就緒,3…2…1!  第一次,失敗。因為高度太高,不管砸了多少次,都沒有辦法準確地打中鐵釘,每次都沒辦法插進紙中,所以我們將高度降至 5 cm,提高精準度,希望結果能有所改變。預備,3…2…1!  第二次,還是失敗。雖然高度的部分已經沒有問題了,但這次是厚度。沒想到鐵釘的威力如此強大,直接摜破將近45張的紙(然而鐵釘前端也同時鈍掉了)。如果完全貫穿就沒辦法推測大約要多少本書,我們只好多疊幾張紙,再次重來。開始!接著第三次,失敗…不!成功了!這次釘子卡在紙的中間,既沒有穿透,也沒有完全貫穿,非常剛好。如此一來,馬上就能開始計算了。

依照公式 U=m(重量,kg)g(重力加速度常數,9.8)h(高度,m),我們就能算出質量塊所產生的能量有多少。實驗中的質量塊為 1.6 kg,高度則是 5 cm,不過這裡的單位是公尺,所以替換成 0.05 m。算式如下:

U=1.6*9.8*0.05≈ 0.78(焦耳)

因此我們可以得知能量大約是0.78焦耳,接著,將槍的能量(400焦耳)除以0.78焦耳,在乘以釘子貫穿的紙的厚度(0.5cm),算式如下:

書本實際所需的厚度=(400/0.78)*0.5≈ 256 (公分)

如果一本書十公分,那麼這代表要 25 本以上的書才能擋住一顆子彈!(不過因為是用初速來計算,所以保守估計是 25 本,但實際上應該不用那麼多)我們也有在網路上看到一些實驗影片,拿了 10 多本超厚的字典才擋下一顆子彈。但是隨著槍枝或子彈的不同,需要的書本數也會跟著不同。

至於書本的實用性,我想是不言而喻,為了怕被子彈射到而選擇去買一堆書,還不如去買一件防彈衣比較實際,就算真的有那麼多書,要隨身攜帶想必也是十分困難的。所以,無防備的狀況下,用書本擋子彈是十分困難的。

不論是美國佛州校園的槍擊案造成師生 17 死、17 傷,還是賭城拉斯維加斯的掃射事件,都讓人了解槍枝的氾濫與可怕,雖然書本不能擋子彈,但我希望能在有能力時,創造一種隨手可得、方便攜帶的物品能阻擋子彈,讓人們不需活在恐慌之中。

更多2018數感盃青少年寫作競賽內容,歡迎參考 2018數感盃特輯、數感實驗室官網粉絲頁喔。

【Re:從零開始的30堂人工智慧必修課】線上課程預購

人工智慧?考試不考,幹嘛要學?因為人工智慧將影響我們接下來的人生!

2018 年泛科學院又一重磅線上課程:台灣第一門專為青少年設計的人工智慧課。特別邀請中華民國人工智慧學會祕書長洪智傑共同授課與監製,集結知識、理論與實作三合一。

現在預購馬上省 $1000!傳送門:https://lihi.cc/foBOq/pansci

關於作者

數感實驗室

數感實驗室的宗旨是讓社會大眾「看見數學」。
數感實驗室於 2016 年 4 月成立 Facebook 粉絲頁,迄今超過 44,000 位粉絲追蹤。每天發布一則數學文章,內容包括介紹數學新知、生活中的數學應用、或是數學和文學、藝術等跨領域結合的議題。
詳見網站:http://numeracy.club/
粉絲專頁:https://www.facebook.com/pg/numeracylab/