¿Podemos dejar de mover las balas por las corrientes de Foucault? [cerrado]

Ciertamente puede reducir la velocidad: el principio se muestra muy bien aquí y se usa en la práctica para frenar .

Para averiguar lo que realmente necesitaría para volverlo inofensivo, debe hacer algunos cálculos. La mayoría de los cálculos se realizan para frenos de disco (ver esta respuesta ), pero podemos hacer un análisis dimensional para llegar a una estimación muy cruda. La fuerza de frenado será proporcional al cuadrado del campo magnético, linealmente proporcional a la velocidad e inversamente proporcional a la resistividad (mejor conductor es mejor). También es proporcional a algo con unidades de volumen. Para la geometría del disco, en forma de área por espesor, pero aquí no tenemos dos direcciones fácilmente separables, y las corrientes y el campo no necesariamente penetran en todo el volumen, por lo que la fuerza real será menor.

Por una bala de plomo,$\zeta=22\cdot 10^{-8}\,\rm\Omega m$,$\rho=11.3\cdot 10^3\,\rm kg/m^3$. Para detener una bala en$x_0=1\,\rm m$larga distancia, comenzando a la velocidad típica$v_0=300\,\rm m/s$, necesitas$B=0.9\,\rm T$. Un campo grande, pero aún razonable, pero no del todo loco: se puede hacer.

La respuesta es "sí", pero vas a necesitar un campo monstruosamente poderoso si quieres detenerlo en una distancia corta. Una bala de rifle típica tiene 2 kJ de energía y debe convertirse en calor. Adquirió esa energía a una distancia de alrededor de 40 cm, generalmente utilizando un sistema bastante eficiente.

Sin embargo, se está desarrollando una variación de su idea para derrotar el chorro de metal líquido creado por las rondas HEAT que impactan en la armadura. Utiliza una armadura conductora espaciada conectada a un potente banco de condensadores. Cuando el metal líquido (generalmente cobre) une las placas, descarga el condensador a través del chorro y el campo magnético resultante altera su perfil, lo que reduce la penetración.

Otro poco de diversión que es experimentalmente relevante: ¡ Cazadores de mitos ! A las 3:30 disparan una bala a través de las caras de 10 grandes imanes de neodimio. Por lo general, la intensidad del campo en la superficie de dicho imán sería de aproximadamente 1T, sin embargo, no está claro qué tan cerca de la superficie viajó la bala. Sin embargo, hubo un desvío y la bala pareció desacelerar y caer.

Me arriesgaré a objetar y decir que la respuesta es: "No, por supuesto que no". Existen al menos dos razones muy convincentes por las que la respuesta debe ser "no" (además de algunas consideraciones menores).

Primero, suponga que una bala se mueve a, digamos, 500 m/s y tiene una energía cinética de 1kJ (eso es aproximadamente lo que entregarán algunos cartuchos .357, un rifle de caza tendrá 2-3 veces más y .50BMG tendría 16 veces más). Además, suponga que su tope de bala eddie mide medio metro de largo. No puede ser mucho más largo o será poco práctico.
El campo generado se extenderá un poco más allá de la longitud del dispositivo, por supuesto, pero esto es bastante intrascendente (ley del cuadrado inverso). Para compensar eso, suponga que el dispositivo funciona con una eficiencia del 100 % (que ciertamente no es el caso).

Dada la velocidad de la bala y la distancia dentro de la cual debe detenerse, tiene 1/1000 segundos durante los cuales 1kJ de energía cinética debe "contrarrestarse" de una forma u otra (independientemente de cómo funcione el dispositivo, alguien o algo de alguna manera debe absorber o contrarrestar la energía cinética).
Eso significa que su dispositivo debe tener una salida efectiva de al menos 1MW .

La idea de llevar consigo un dispositivo con una salida de megavatios (... ¡además de una fuente de alimentación adecuada !) es simplemente ridícula. Incluso suponiendo que tenga una fuente de alimentación lo suficientemente pequeña, si desea usar cables que tengan aproximadamente el grosor de las cosas difíciles que se conectan a la batería de un automóvil, tendría que aumentar el voltaje a 10,000 V para mantener la corriente. dentro de los bajos cientos de amperios. No muy emocionado con la idea de llevar una cosa así.
Instalar un dispositivo de megavatios en cualquier cosa que no sea del tamaño de un buque de guerra, o al menos de un avión, no es razonable.

Lo que nos lleva al punto #2: si es posible desacelerar algo (una bala, por así decirlo) con un método dado, también debería ser posible acelerarlo con un enfoque relacionado similar. Básicamente, uno podría considerar lo opuesto a un freno de Eddie, una pistola de bobina (o pistola de riel, si hay una corredera involucrada), incluso si solo están vagamente relacionados y no funcionan exactamente con el mismo principio.
El ejército de EE. UU. ha gastado miles de millones y décadas en el desarrollo de tales dispositivos, y las únicas implementaciones que funcionan (bueno, más o menos funcionan ) están instaladas en... lo adivinaste: portaaviones .
Es cierto que esas son armas de alta velocidad que no son comparables con una bala "normal", pero una pistola de bobina transportable por un hombre que dispare balas subsónicas seguramente sería algo que a los militares también les gustaría tener. Sin sonido, sin fogonazo, perfecto para francotiradores. Puede estar seguro de que lo intentaron. No tengo conocimiento de que exista tal cosa (no, las películas de Schwarzenegger no cuentan).
Eso implica que sus posibilidades de diseñar y construir con éxito cualquier cosa que esté relacionada de alguna manera son cero. Si esto fuera posible, se habría hecho hace mucho tiempo.

Como consideración menor, un aparato de eddie que tiene una potencia de salida en el rango de megavatios tendría interacciones muy no triviales con su cuerpo, posiblemente tan malas como las causadas por una bala. Partes de su cuerpo contienen cantidades no triviales de material que interactuarán fuertemente con los campos magnéticos (todas las partes lo hacen, pero no todas son iguales). Esto es lo que se usa cuando se toma una imagen MRT de su cuerpo (pero con una duración de aproximadamente 400-800 ms en lugar de 1 ms y, en consecuencia, un campo mucho más débil). La tasa de absorción específica generalmente aumenta a medida que la duración del pulso también disminuye, así que... espere calentarse un poco.
Los posibles efectos neurológicos de un pulso fuerte son difíciles de predecir, pero no es descabellado esperar algunos. Durante la investigación de los efectos de la MRT en seres vivos, se ha demostrado que la velocidad de conducción nerviosa en ratas aumenta después de haber sido expuestas a campos magnéticos moderadamente fuertes (0,2 T), por ejemplo. Muy probablemente, los efectos observables todavía son uno o dos órdenes de magnitud demasiado débiles para causar algo drástico como, por ejemplo, arritmia cardíaca, pero no me gustaría apostar mi vida en ello.

Así que incluso si se pudiera hacer que este aparato "funcionara" desde un punto de vista técnico (es decir, "funcionara" en la medida en que detuviera la bala), es muy posible que aún no tenga ningún uso práctico.