¿Podría un límite de velocidad física proporcional a la masa en los proyectiles "nerfear" las armas pero no arruinar el tiro con arco?

Como muchos otros escritores, espero crear algún tipo de justificación para destruir el monopolio que tienen las armas de fuego en la escena del combate moderno para poder justificar mezclar las cosas con armas cuerpo a cuerpo, tiro con arco, magia más lenta que una bala, etc. Espero hacer esto usando el sistema mágico de mi historia para derribar las armas, y después de pensarlo mucho, se me ocurrió una solución con potencial. Pero necesito probarlo con algunas personas más informadas para ver si esto realmente funciona.

La esencia es que, cuando el evento incitador de la historia convierte a casi todos en la Tierra en superhumanos de bajo nivel y capaces de usar magia, también altera la forma en que las leyes de la física interactúan con el cuerpo humano en algunas formas clave, y una de esas es que todos los objetos sólidos que chocan con el cuerpo humano tienen un "límite de velocidad efectivo" proporcional a la masa del objeto, y cualquier velocidad más allá de ese límite de velocidad se ignora por completo una vez que el objeto choca con la persona y es hora de "calcular el daño" de el impacto. Para ser claros: esto no cambia la rapidez con que se mueven los objetos. Solo cambia la rapidez con la que el cuerpo humano actúa como si se moviera cuando es golpeado.

Por ejemplo, digamos, solo para demostrar el concepto y no declarar esto como el valor real, que el límite de velocidad efectivo de un objeto, en pies por segundo, es igual a 100M, donde M es la masa del objeto en libras. Esto significa que una bala de 700 granos (0,1 libras), cuando se dispara con un arma, solo dañaría el cuerpo humano con el que choca como si estuviera viajando a 10 pies por segundo, en lugar de los asombrosos miles de pies por segundo que suelen alcanzar. . Mientras tanto, una espada, que pesa 3 libras en promedio y normalmente se balancea a velocidades muy por debajo del límite de velocidad efectivo de la espada de 300 f / s, no tendría obstáculos y sería igual de efectiva.

Esto cambia la fórmula del impulso a p=mv, p (max) = Xm 2 , donde X son los pies por segundo por libra en los que se establece el límite de velocidad proporcional a la masa.

Dado que la masa de un objeto ahora también determina su velocidad efectiva, esto significa que, hasta que un objeto se vuelve lo suficientemente pesado como para que su límite de velocidad efectiva exceda su velocidad real, la duplicación de la masa de una bala resulta en una cuadruplicación del impulso, lo que de repente hace que los pequeños proyectiles mucho, mucho, mucho menos viables.

La idea aquí es forzar que las balas sean grandes. Lo suficientemente grandes, engorrosas y de carga lenta como para que, si bien no son completamente inviables y aún tienen sus ventajas, las armas ya no son los portadores compactos y de disparo rápido de la muerte instantánea que alguna vez se les permitió ser. Idealmente, las armas serán más como lo fueron en los primeros días: engorrosas, lentas para cargar y apenas más poderosas que el tiro con arco para el problema.

Estoy bastante seguro de que esto haría que las armas cuerpo a cuerpo vuelvan a ser relevantes, pero el problema es el tiro con arco. He sido informado de ciertos hechos relacionados con el peso comparativo de los calibres más pesados ​​de bala y el peso general de las flechas. Aparentemente, las armas pueden disparar algunas balas muy, muy pesadas, hasta 3000 granos, sin mucho problema, y ​​las balas más pesadas superan drásticamente a la mayoría, si no a todas, las flechas. Si bien los arcos serían más fuertes aquí que en la vida real debido a que los humanos en mi universo tienen la fuerza de dos hombres y, por lo tanto, las flechas podrían hacerse más pesadas, esto aún pone en duda si existe o no un peso de punto dulce que debilitaría las armas pero no imposibilite físicamente el tiro con arco. Estoy dispuesto a aceptar que para usar este sistema tengo que renunciar a cualquier posibilidad de incluir el tiro con arco, pero me gustaría ver si es así.

¿Es posible establecer un peso mínimo que los proyectiles deben pesar para lograr una penetración que sea demasiado pesado para que las balas se disparen más de una vez cada pocos segundos, pero lo suficientemente liviano para que las flechas se disparen con arcos con pesos de tracción del doble de la fuerza humana o menos? ?

Hola Jason. Lo que está describiendo (y aclararía su pregunta) es impulso . Está diciendo que el componente de velocidad del impulso está 'limitado', pero el componente de masa no lo está. Explicarlo de esa manera en realidad podría generar más respuestas científicas.
@TimBII Gracias por el consejo. Sin embargo, estoy un poco confundido: ¿qué parte debo cambiar y cómo recomendaría que lo reformule?
El párrafo que comienza en negrita y tiene Por ejemplo , describe lo que está preguntando, pero esto podría simplificarse mucho diciendo algo como "la velocidad de una bala de 700 granos tiene un límite de 100 m/s en términos de impulso, pero eso se multiplica por la masa (independientemente del valor) para determinar el impulso del impacto. Entonces, un mazo que te golpea a una velocidad más lenta pero igual o superior al límite de velocidad (pero que pesa mil veces más) tiene un impulso en el punto de impacto de 1000 veces, lo que significa que la velocidad se considera la misma. Algo como eso.
@TimBII Para que quede claro, el límite de velocidad efectivo es proporcional a la masa del objeto, no fijo. Los objetos más pesados ​​pueden aplicar más de su velocidad a la ecuación de momento antes de que se ignore el exceso.
Bueno, sí, esa es una forma de decirlo, pero tus matemáticas se ven diferentes de la forma en que las expresaste. Lo que muestran tus matemáticas es que la masa puede ser cualquier cosa, pero hay un límite superior para la velocidad. Al usar una constante (100), está poniendo efectivamente un límite a la velocidad, lo que significa que el impulso aumenta a través de la masa, no la velocidad más allá del límite de velocidad de 100
@TimBII No, lo que digo es que cuando una bala de 0,1 libra golpea el cuerpo humano a 2000 fps, el cuerpo reacciona como si hubiera sido golpeado a 10 fps y, por lo tanto, el impulso es de 10 pies por segundo por 0,1 libra . Pero cuando una espada de 3 libras golpea el cuerpo humano a 70 fps, el cuerpo humano reacciona a los 70 fps completos porque 3 libras permiten 300 fps y, por lo tanto, el impulso es 70 fps por 3 libras. El límite de velocidad aumenta cuanto más pesado es el objeto.
¿No te congelarías hasta morir porque el movimiento térmico de los alrededores ya no se te transmite, pero sigues transmitiendo?
El tiro con arco no volvería. En cambio, verías cañones de arpón que funcionan con pólvora. La pólvora es simplemente demasiado útil como fuente de energía para las armas a distancia, en comparación con la fuerza muscular.
@bukwyrm Estaba pensando lo mismo. Las preguntas de física que solicitan cambios en el funcionamiento de la física, por lo general, resultan en la muerte de todos.
Esto va a depender mucho de cómo se aplique, ¿qué sucede con la energía de una explosión, el exceso simplemente desaparece del universo? También la velocidad en comparación con qué, la velocidad es un valor relativo, todo en la tierra se mueve a 98266,68 fps en comparación con el sol.

Respuestas (7)

El efecto que estás describiendo podría lograrse, al menos en parte, aumentando considerablemente la presión atmosférica de un planeta, o incluso ajustándola para que los humanos vivan en un líquido sin que se den cuenta. Sí, esta parte requiere una dosis liberal de handwavium rociada, pero en última instancia, cuanto mayor sea la resistencia del viento o la atmósfera, más baja la masa de un objeto tendrá un efecto porque está tomando la misma cantidad de energía de cada objeto que pasa. a través de él a un ritmo similar, a pesar de la aerodinámica.

Este último punto es importante, porque tus armas cuerpo a cuerpo y similares funcionarán mejor si son delgadas y afiladas, como espadas o hachas, no martillos. También funcionará mejor para las flechas, que son más pesadas pero también aerodinámicas y, por lo tanto, es más probable que retengan la mayor cantidad de impulso posible mientras se mueven a través del aire más denso.

Las balas en su forma actual sufrirán, pero su diseño actual (proyectiles de plomo sin filo) es maximizar el daño en un entorno donde su velocidad cuenta. En esta nueva situación, las balas bien pueden sobrevivir como medida de combate, pero tendrán dos modificaciones importantes;

1) Convertir a metales más duros y una punta afilada, y
2) Solo usarse como rondas de alta velocidad (largo alcance), piense en francotiradores.

La razón de esto es que el metal más duro y la punta más afilada significan que la bala hace más daño de penetración cuando golpea, maximizando el impulso que aún puede retener, pero se vuelve menos letal en el proceso. Con la excepción de los disparos a la cabeza, la bala no causará tanto daño al deformarse y distribuir la energía cinética sobre un área de impacto más amplia, por lo que ahora está restringida a un arma de largo alcance en la mayoría de las situaciones.

Sus flechas en esta situación ahora también tendrán puntas muy afiladas y estarán diseñadas para herir como lo son actualmente. Las balas en este escenario están efectivamente restringidas a ser flechas de largo alcance, aunque la flecha es probablemente en la mayoría de los casos el arma mejor y más efectiva a corto y mediano alcance en virtud de su masa.

El verdadero ganador de esto serán tus tropas cuerpo a cuerpo, que tendrán espadas y lanzas para cortar y herir en un área de superficie más amplia que las flechas o balas que tienen que mantener sus superficies de contacto restringidas como sacrificio para un mayor alcance. A pesar de esto, las flechas seguirán siendo efectivas como arma hiriente, ya que es poco probable que este efecto de "límite superior del impulso" sea lo suficientemente fuerte como para limitar el impulso en el impacto de la flecha, y una punta afilada en realidad haría más para hacer que el flecha eficaz en cualquier caso.

Las rondas de rifle modernas no son necesariamente "contundentes" por ningún tramo de la imaginación. ¿Alguna vez los has mirado? Aquí hay una ronda de 7,62 mm ( c8.alamy.com/comp/GTR5M0/… ) Y aquí hay una de 5,56: ( parisarms.com/image/cache/catalog/Products/Ammunition/… ). Esta es una ronda Winchester .270 ( choiceammunition.com/wp-content/uploads/2018/07/… ). Etcétera.

No creo que esto funcione, porque afectaría tanto al arma como a las balas. No sentiría retroceso porque el arma no puede ganar más impulso que la bala. Así que no hay mucho que te impida usar un arma con balas grandes. Si necesitaras 10 veces más masa que una bala normal para ser letal, pero también sintieras 1/10 del retroceso, cada soldado solo llevaría rifles de 20 mm. Ni siquiera necesitan ser tan grandes como históricamente, porque no se gana nada con la velocidad adicional. Solo necesitas que el proyectil sea lo suficientemente rápido para ser preciso, la velocidad ya no te ayuda a penetrar. Por lo tanto, no es necesario preocuparse por una presión lo suficientemente alta y un cañón lo suficientemente largo para alcanzar los 2000 fps cuando 600 fps es suficiente. Creo que estaría buscando que todos lleven bólteres , no espadas.

Vea Emberverse de SM Stirling, comenzando con "Dies the Fire". En un instante, toda la electricidad se detiene, las reacciones químicas de alta velocidad (pólvora) se esfuman y es imposible obtener un trabajo útil con presiones de aire de más de 150 psi.

Interferir con la velocidad de las reacciones químicas es una buena apuesta. Significaría que es posible que pueda fabricar cañones de vapor si puede obtener vapor de presión lo suficientemente alta (miles de PSI). Las pistolas serían muy engorrosas. Las armas mecánicas de asedio entrarían en juego: Trebuchet, mangonel, catapultas, así como arcos y flechas, y hondas, atlatls, palos arrojadizos.

Un cambio físico, como triplicar la presión del aire, al agregar argón adicional permitiría que las pistolas funcionen, pero la caída de velocidad por la fricción del aire sería

De niño jugaba LaCrosse. Este es un juego peligroso que se juega con una pelota de goma. (Una pelota de lacrosse tiene aproximadamente el mismo peso y solo un poco más suave que una pelota dura de béisbol). Un palo de lacrosse, algo de entrenamiento y rocas del tamaño de una patata pueden ser malas noticias. Una honda es más eficiente: la mayor parte de la energía está en la piedra, donde con un palo arrojadizo de cualquier forma tienes energía en el palo que debes detener para tu próximo lanzamiento. Pero puedes entrenar a un campesino en un día para que sea efectivo al poner rocas en una carga masiva.

Esto abre la posibilidad de una "catapulta antipersonal accionada por pedal". donde una especie de rueda con cazoletas, ranuras, etc. arroja una piedra al enemigo. Requeriría una rueda bien balanceada y buenos rodamientos. Dada la fuerza relativa de las piernas frente a los brazos, creo que podrías ser entre 5 y 15 veces más eficiente en la transferencia de energía de tus piernas a la armadura del enemigo que proyectil accionado por el brazo (aún necesitas concentrar la energía en un área lo suficientemente pequeña para infligir daño.

Con una eslinga convencional, considere el efecto de perdigones de plomo del tamaño de un huevo de petirrojo en lugar de una piedra.

Una honda de cohete de muñeca estilo banda de goma para niños utilizada con cojinetes de acero de 1/2 "puede ser mortal

"Interferir con la velocidad de las reacciones químicas es una buena apuesta". Bueno, asumiendo que pasas por alto la parte donde todo muere porque la química ya no funciona bien.

Lo que estás describiendo funcionaría. Simplemente reformularía la fórmula de energía cinética con una función de registro en el bit de velocidad para que reciba una energía cinética máxima de la velocidad. Sin embargo, esto tendría consecuencias masivas para gran parte de su mundo.

Pero creo que puedes hacerlo más simple: introduce runas. Una runa sería un tamaño mínimo. La armadura se puede mejorar para que sea casi impenetrable y es barata y fácil... Pero una runa contraria se hace fácilmente en las armas. El problema es que las balas de tamaño suficiente son tan engorrosas y el retroceso tan grande que es mejor usar espadas y flechas. Esto también limita qué tipo de munición usa cada uno, ya que un proyectil de artillería que explota también destruye sus runas y se vuelve ineficaz a menos que te golpee directamente.

Una alternativa a las runas es que cada usuario de magia puede usar su magia para bloquear el fuego enemigo. Un oponente puede eludir esto si concentra magia en sus armas... Pero solo si realmente puede verla y concentrarse en ella. Lamentablemente, los proyectiles de alta velocidad son demasiado rápidos, por lo que es un proyectil más lento o un arma cuerpo a cuerpo. Otra alternativa es que la masa es lo que lleva el potencial mágico, pero este potencial mágico se escapa en el momento en que deja la proximidad con el usuario, cuanto más lejos, más rápido va. Una bala ha perdido casi todo su potencial mágico para penetrar la armadura de alguien, mientras que una flecha todavía tiene suficiente para causar daño. Y las armas cuerpo a cuerpo se usan aún más universalmente, ya que no pierden energía y permanecen lo suficientemente cerca como para recibir energía.

amo las runas. incluso puedes tener rifles antimaterial (el límite de velocidad es solo contra humanos, ¿no?) y armas (podrías cargar a través de un bombardeo, porque la metralla no te alcanzará). También podrías tener francotiradores de élite (usando balas incrustadas con runas ultra caras). ¡Muy genial!

Muchas otras respuestas ya indican las partes en las que esto arruinaría la física y en realidad no evitaría las armas de fuego simplemente haciéndolas usar balas más grandes; por lo tanto, me saltearé las razones por las que esto no funciona, y solo trataré de concentrarme en arreglar la idea de una manera que pueda funcionar.

En lugar de reinventar las leyes universales de la física para hacer que las balas no funcionen, este tipo de problema generalmente se aborda mejor agregando nuevas formas de detener los ataques que las balas no contrarrestan bien. De esta manera, puede evitar los efectos colaterales de cambiar por completo a Sir Newton the bird.

Para ello te sugiero que agregues algún tipo de runas protectoras o escudos personales (dependiendo de si quieres ir más a la fantasía o a la ciencia ficción). Estos escudos pueden detener los ataques entrantes en función de su energía cinética. Las balas en realidad no tienen mucha fuerza para su poder de matar. Tenga en cuenta que incluso una pistola de alto calibre como una magnum 44 genera alrededor de ~1200 julios de energía cinética, pero un mazo de 10 libras puede generar ~2500 julios. Si el escudo de un oponente puede bloquear 1000 julios, entonces la pistola de alto calibre se convierte en poco más que un tirador de guisantes, mientras que el mazo todavía golpea como un martillo de 6 libras muy fatal.

Si bien esto hace que las armas pesadas sean útiles, todavía no es bueno para arcos, espadas cortas, etc., lo que nos da la necesidad de una segunda tecnología: disruptores de escudo. Un disruptor sería un dispositivo o runa diseñado para penetrar un escudo. Los disruptores serían efectivos en función de su tamaño, lo que significa que podría encajar bien en una espada o flecha, pero no en una bala. Entonces, digamos que puede cancelar 50 julios de blindaje por centímetro cúbico de disruptor. El 44 magnum mencionado anteriormente solo podría cancelar ~ 60 julios de protección si se reemplazara toda la bala con un disruptor. Por el contrario, un eje de flecha promedio podría contener fácilmente un disruptor con 1000 julios de penetración de escudo, y un arma cuerpo a cuerpo como una espada ancha podría atravesar un escudo de 6,000-10,000 julios.

Porque estas interacciones son solo entre el arma y el objetivo; no necesita pasar toda su historia teniendo que preocuparse si recordó tener en cuenta la física extraña.

"Por el contrario, un eje de flecha promedio podría sostener fácilmente un disruptor con 1000 julios de penetración de escudo". ¿No sería un arma más grande aún superior a un arco? Una flecha puede ser detenida por una armadura convencional, una ronda de 20 mm... no tanto.
Al no cambiar la física, aún debe lidiar con el retroceso del arma. Un cañón de 20 mm es artillería, no un arco. Un cañón Vulcan de 20 mm dispara tiros con ~52.600 julios de energía cinética. Varios estilos de ballestas romanas pueden disparar jabalinas de 20 000 a 60 000 julios con disruptores de 1 600 000 a 4 800 000 julios. Dado que el OP parece querer equilibrar las armas y la tecnología antigua, esto haría que la superioridad sea una solución caso por caso de dónde necesita más RoF versus más penetración. Si desea que las armas sean totalmente inútiles, solo haga que los escudos y disruptores sean aún más fuertes.
aunque más allá de cierto tamaño, los misiles vencerán tanto a los cañones como a las balistas como el arma pesada preferida, las espadas y los arcos seguirán siendo armas competitivas en comparación con los rifles de asalto y las pistolas.

Estoy ofreciendo un desafío marco a su pregunta.

Creo que hacer que el universo restrinja el movimiento o el impulso en formas dependientes de la masa es problemático por todas las razones citadas en las otras respuestas.

Pero, dado que ahora todos son mágicos, podrían generar individualmente un escudo personal que siempre está activo contra los ataques. Se puede hacer conscientemente más potente, pero las personas normalmente lo mantienen en un nivel reducido para que puedan llevar a cabo las actividades cotidianas.

Por ejemplo, a un nivel demasiado intenso, se asfixiarían ya que el aire no podría circular a su alrededor. El movimiento browniano cotidiano de los gases activaría el escudo y pronto consumirían todo el oxígeno. Del mismo modo, montar a caballo podría ser un problema ya que tu trasero rebota en la silla. Si rebotas demasiado fuerte, el escudo empuja con mucha fuerza a tu montura y le rompe el lomo. Entonces, para mantener la vida manejable, a menos que alguien sea realmente paranoico, mantienen el escudo lo suficientemente poderoso y un nivel subconsciente que hace que las balas sean inútiles.

Si desea que la mayoría de las personas sean vulnerables a las armas cuerpo a cuerpo, las flechas y esas cosas, entonces conviértalo en una reacción instintiva que todos tengan, un uso subconsciente de la magia, pero los magos, brujas, magos y hechiceros muy expertos pueden controlar conscientemente el escudo. .

En muchos sentidos, sería como una versión mágica de los escudos personales de Frank Herbert en las novelas de Dune.

De nuevo, ¡DESAFÍO DEL CUADRO!

¿Qué tal un escudo anulador Momentum en su lugar?

Para el primer objeto que golpea el escudo, su impulso direccional efectivo se convierte en 0. Una bala (que consta de una sola pieza) se detendría por completo. Una flecha (hecha de una cabeza, un eje y las plumas) tendría el impulso de la cabeza reducido a cero, pero luego sería empujada por el impulso del eje y las plumas. (todavía se ralentizaría seriamente pero sería posible compensar)

A pesar de que las armas cuerpo a cuerpo aparentemente rebotarían, también penetrarían debido a las fuerzas externas que aún imparten impulso.