sábado, 24 de noviembre de 2012

El riesgo de realizar disparos al aire



¿Es Usted de los que celebran el año nuevo disparando al aire?
¿O conoce a alguien que lo hace?

Aquí daré datos sobre la rapidez en la caída de esos proyectiles y tengo el propósito de convencerlo de que no lo vuelva a hacer si antes lo hizo, o de que procure que nadie lo haga si lo observa, o al menos, que se ponga debajo de un techo de concreto.

No le pido que intente convencer a un borracho para que deje de hacerlo, pero piense, y por el bien de Usted y de quienes están a menos de 500 metros del sitio en que se encuentra, revise cuál es la obligación moral que le corresponde al presenciar esta clase de acciones.

Por el bien personal, repito, procure no estar al aire libre cuando ocurre y tampoco debajo de techos hechos de un material que Usted no sabe cuál es.

Los cines y los centros comerciales suelen tener techos de lámina de fibra de vidrio. Algo similar a un plástico muy delgado, que no puede detener una bala cayendo con la rapidez que aquí le contaré, y que además, viene muy caliente debido a su fricción con el aire.


El caso más reciente del que yo me he enterado ocurrió el 2 de noviembre de 2012, en la Colonia Iztapalapa de la Ciudad de México. Un niño se encontraba dentro de un cine, viendo una película, cuando se escuchó un zumbido, y después, iniciaron los estertores de muerte del pequeño. Lo llevaron al hospital en la cajuela de un auto, seguramente para que no manchara los asientos, pero murió debido a una bala en el cráneo.

Lo que debía ser un día de asueto para el niño, terminó en una tragedia porque a menos de 300 metros del cine festejaban unos sujetos haciendo disparos al aire.

Días después, uno de los trabajadores del lugar informó que cada vez que sube al techo a limpiar, encuentra esta clase de proyectiles por decenas. Estamos, entonces, frenta a una costumbre que ya ha provocado, al menos, una tragedia.

El caso se puede leer en la siguiente dirección:
http://www.jornada.unam.mx/ultimas/2012/11/12/181837799-bala-perdida-mata-a-nino-de-10-anos-en-cinepolis-iztapalapa/

Desde el punto de vista de la física el fenómeno es el siguiente:
El cartucho de un arma es un cilindro que en una de sus paredes contiene un dispositivo conocido como fulminante. Su función es explotar cuando recibe un golpe, pero su efecto único es hacer que la carga de pólvora contenido en el cilindro realice una combustión.



La combustión es un proceso químico en el que un compuesto se combina con el oxígeno para formar otro compuesto nuevo a la vez que se libera energía. Con eso da lugar a un gas a temperatura muy alta, lo cual lo hace expandirse. Cuando se expande empuja un cono metálico que puede ser de cobre, o de plomo recubierto de cobre, entre otras variantes.

Un arma tiene una recámara de ignición. Es donde ocurre lo relatado en el párrafo anterior. Además, tiene un cilindro cuya longitud puede ser de unos cuantos centímetros hasta más de medio metro. Su función es servir como conductor para que la bala tome una dirección específica. Se llama cañón y tiene en su interior unas ranuras helicoidales que hacen girar a la bala que sale expulsada por el gas en expansión.

La bala que gira adquiere una propiedad física que llamamos momento angular. Es un vector, de modo que tiene magnitud y dirección. Debido a que el momento angular se conserva, la bala mantiene una orientación y no necesita alas pequeñas, como las de los cohetes, para avanzar en forma estable.



La industria productora de armas es una de las más rentables del mundo y el uso más frecuente de ellas es en contra de otros seres humanos.

Una vez que la bala sale expulsada, su velocidad inicial depende de las características del arma de que se trata. Por ejemplo, un rifle calibre 22 despide una bala de plomo de 40 gramos a una rapidez de 283. 65 metros sobre segundo. Pierde su energía mientras viaja a través del aire pero alcanza cierta altura que depende del ángulo de tiro.

Cuando la bala empieza a caer se acelera verticalmente a la vez que mantiene una traslación horizontal. La pérdida de energía se expresa mediante una expresión que recibe el nombre de ecuación de fricción viscosa. Se trata de la fuerza que va deteniendo a la bala y contiene un término que recibe el nombre de coeficiente de fricción. Otro que depende de la geometría de la bala, y además, la velocidad al cuadrado.



Esta expresión con la velocidad al cuadrado es válida mientras la bala se mueva con una rapidez inferior a la del sonido, que es de aproximadamente 342 metros por segundo. Cuando se rebasa esa velocidad, la fricción ya no sigue esa ley.

Los coeficientes que acompañan pueden ser 0.47 si se trata de un proyectil esférico, o 0.50 si es cónico.

Para las personas con entrenamiento suficiente en la mecánica newtoniana y en las ecuaciones diferenciales, es recomendable un trabajo de muy buena calidad. Fue elaborado por Paola La Rocca y por Francesco Riggi, se llama: “Projectile motion with a drag force: were the Medievals right
after all?, fue publicado en Physics Education, July 2009 44 (4). Se encuentra en la siguiente dirección:


Una de las armas más utilizadas es la pístola de 9 milímetros, que tiene un diámetro de 9.01 m.m. y en el cilindro del cartucho lleva espacio para 0.86 mililitros de pólvora. La masa de la bala depende de a empresa que fabrica el cartucho, varía desde 7.5 gramos en el caso de Cor-Bon, hasta 9.5 gramos en el de Remington y Winchester. La velocidad de salida de la bala también depende de la empresa fabricante: es de 410 m/s en el caso de Corn-Born, hasta 300 m/s en el de Remington.

Según los reportes policiacos, una bala de ese calibre fue disparada el 2 de noviembre desde un sitio colocado a cerca de 300 metros del cine donde un niño veía una película acompañada de su padre. El usuarion imprudente apuntó hacia arriba en un ángulo seguramente superior a 45 grados con respecto a la horizontal y jaló el gatillo. El proyectil describió inicialmente una parábola, pero la trayectoria empezó a deformarse como consecuencia de la acción de la fuerza de fricción viscosa. Después de llegar al punto más alto, la trayectoria se combó hacia abajo y viajó hacia el techo de un cine cuyas láminas eran de fibra de vidrio. Perforó el mismo, y también, un plafón de adorno que también cumplía el papel de absorber los sonidos para evitar que el eco deforme la audición original. En ese punto estaba muy cerca de lo que en física llamamos velocidad terminal de un cuerpo que cae.

La gráfica siguiente pertenece al artículo de Paola La Rocca y Francesco Riggi que he citado y recomendado párrafos más arriba. Ilustra en forma excelente lo que hemos relatado.



La velocidad terminal se presenta cuando la fuerza de gravedad se equilibra con la fricción viscosa. En cuyo caso el proyectil cae con velocidad constante. Por ejemplo, los paracaídas son diseñados de modo tal que esa velocidad terminal sea muy pequeña.

El cálculo de la rapidez terminal de las balas es complicado y la medición en base a experimentos también es difícil. Sin embargo, existen datos en el sentido de que, cuando vienen cayendo, la rapidez de caída de las balas deja de crecer cuando alcanza como mínimo 162.5 Km/hora, y en otros casos, llega hasta 216.31 Km/hora. Depende del calibre del proyectil y de su masa que, como ya mencionamos, difiere de unos fabricantes a otros.


Para darnos una idea de estos números conviene compararlos con las velocidades a las cuales lanzan los pitchers de beisbol más rápidos en la historia de este deporte en los Estados Unidos. Uno de ellos es Rich Gossage, quien intimidaba a los bateadores con las velocidades superiores a las 100 millas por hora de sus lanzamientos (160 kilómetros por hora). Una forma de apreciar esa rapidez es observar el siguiente video de 52 segundos.

El lector puede imaginar un objeto con forma de bala, de punta aguda y metálico, cayendo sobre nuestras cabezas. ¿Qué nos ocurriría?

Si la persona afectada tiene la “suerte” de no ser golpeada en la cabeza por la bala, ésta puede penetrar su cuerpo y alojarse en su interior con un riesgo variable, pues depende del sitio en el cual se incrusta. Un caso discutido medicamente, con una radiografía en donde se aprecia una bala, se puede encontrar en la figura 1 de la publicación susceptible de ser consultada en la dirección siguiente:

Cuando se desarrollan celebraciones de año nuevo, y otras fiestas semejantes, por cada disparo que Usted escucha hay uno de esos proyectiles cayendo. La inmensa mayoría de la población no se horroriza porque no sabe lo que está sucediendo.

Lo mejor es no hacerlo, pero debido a que es peligroso tratar de persuadir a los borrachos que ya tienen su pistola en la mano, lo menos que podemos hacer es resguardarnos de tanta barbarie e ignorancia.

No hay comentarios:

Publicar un comentario