任飛
說起冷兵器排行榜,大家自然而然會想到十八般兵器。那么,誰是冷兵器速度之王呢?就讓數字告訴我們答案吧。
標槍是以速度見長的一種冷兵器,它是古羅馬軍隊克敵制勝的利器,羅馬軍團依靠它,打下了590多萬平方公里的土地,統治了1.2億人口。1984年,德意志民主共和國的標槍運動員霍恩擲出了104.8米的世界紀錄,至今無人打破。接下來,我們計算一下標槍的出手速度吧。
物理學告訴我們,由于地球引力影響,以45度角斜向上拋物,能夠拋出最遠的距離。假設標槍的出手速度為V,其垂直速度V×sin45°將影響標槍的飛行時間,水平速度為V×cos45°。根據牛頓第二定律v=v0+at,可知其空中飛行時間t=2×V×sin45°/g,即0.14×V。在忽略空氣阻力的情況下,標槍水平方向保持勻速運動,根據公式s=vt,可得V=vs×g。將s=104.8米,重力加速度g=10米/平方秒代入,可知標槍的最大出手速度為32.3米/秒。
我們再來看看以速度見長的弓箭,據歷史學家考證,北宋的神臂弓、英格蘭的長弓都可以排在射程最遠弓箭前列。其中,神臂弓射程可達370米,英格蘭長弓能達到360米以上。根據公式V=vs×g,可知箭的離弦速度V約為60.8米/秒。
接下來是弩,北宋時的三聯重弩,需要絞盤或者好幾個人才能拉得起,發射的飛矛可以插入青石城墻,用于攻城士兵攀援。據考證,其最大射程可達1500米,代入公式計算可知飛矛的離弦速度V為122.5米/秒。
那么,三聯重弩是不是冷兵器速度之王呢?答案是否定的。真正的速度之王,是一件比較冷門的兵器——長鞭。假設一根鞭子長4米,人掄鞭子的角速度為1轉/秒,那么鞭梢的速度為4米/秒,整條鞭子的平均速度V為2米/秒。看到這里,你肯定會哈哈大笑,速度這么慢,還想搶兵器譜速度之王寶座?
先別急,且看!如果掄鞭子的手突然停下來,會怎么樣呢?這時從握把開始,鞭子的所有環節都將逐節剎車,同時把自己的動能傳遞給下一節,最終使得整條鞭子的動能都匯聚到鞭梢。假設鞭子質量為10千克,鞭梢質量僅為1克,可知鞭梢終極速度v=100×V,即200米/秒。這還僅僅只是手停下來,如果突然反向用力掄動,鞭梢速度將超過400米/秒,超過了340米/秒的音速,因而會發出“砰”的巨大音爆聲,摘得冷兵器中速度之王的桂冠當之無愧。