Energia cinética x momento linear

Hoje vou TENTAR explicar por que a energia cinética não tem muito a ver com a incapacitação balística e qual é a diferença entre a energia cinética e o momento linear! Vou TENTAR explicar porque o conceito de energia está muito arraigado na cabeça das pessoas por ser muito mais intuitivo que o conceito de momento linear. Vamos lá quebrar um pouco a cabeça?!

Sempre que se fala em desempenho balístico, rapidamente alguém vem falar sobre a tal da “energia” do calibre tal que é maior que o calibre tal… a energia a que se referem é a energia cinética, que é a parcela da energia mecânica de um corpo relativa ao movimento. Essa energia é proporcional à massa e ao quadrado da velocidade, ou seja, na formação da energia, a velocidade é um fator muito mais importante que a massa. Por exemplo: se mantivermos a velocidade de um corpo e dobrarmos a massa, a energia será duas vezes maior. Se mantivermos a massa constante e dobrarmos a velocidade, a energia será QUATRO vezes maior!



Quando falamos de um alvo atingido por um projétil, falamos em uma colisão, que pode ser elástica, caso o projétil transfixe o alvo, ou inelástica, caso fique alojado. Em ambos os casos ocorre perda de energia por outros fatores que não a mera transformação em energia mecânica do alvo… ocorre a deformação do corpo, deformação do projétil, aquecimento e outras coisas que fazem com que esse sistema seja não conservativo.

O problema disso é que não podemos aplicar os princípios de conservação de energia em sistemas não conservativos. Uma colisão NÃO é uma transferência de energia e sim de MOMENTO LINEAR! Mas o que é esse tal “Momento linear”? O momento linear é a grandeza física que mede a quantidade de movimento de um corpo (Q). Quando falamos de um impulso, ou seja, o impacto do tiro, falamos da variação do momento linear! O momento linear é o produto da massa pela velocidade, ambos com a mesma intensidade. Isso significa que um projétil de calibre .45ACP tenha maior quantidade de movimento do que um projétil de calibre .40 S&W, mesmo tendo energia cinética menor!

Os filmes hollywoodianos e novelas brasileiras frequentemente mostram pessoas sendo atingidas por tiros e tombando imediatamente ao impacto do projétil ou, em alguns casos mais exagerados, sendo lançadas para trás, as vezes até alguns metros! Na maioria dos casos, a pessoa atingida é prontamente incapacitada, a não ser que seja a pessoa atingida seja um dos personagens principais e a sua resistência sirva para trazer mais emoção a cena. Essa licença poética é um recurso recorrente na ficção mas será que isso realmente acontece?!.

Para saber, resolvi fazer os cálculos do impulso dado a uma pessoa por um tiro. Para isso escolhi o calibre .45ACP, pois é o que tem maior momento linear entre os mais comumente utilizados… aí você pode estar pensando: mas o .357 Magnum tem muito mais energia! Sim! Mas o momento linear do .45 ACP é maior! O .357 Magnum tem mais energia porque tem maior velocidade.

Fiz os cálculos considerando uma pessoa com massa de 75 kg sendo atingida por um tiro de .45 ACP e sem transfixação do corpo. Considerando a conservação do momento linear, essa pessoa seria impulsionada para trás a míseros 5 centímetros por segundo! Isso considerando que ela estivesse em uma superfície sem atrito! Que impacto é esse?! (cálculos nas imagens seguintes)

Para mostrar que não existe esse tal impacto de tiro posto um vídeo real que mostra uma mulher de salto (plataforma instável) sendo atingida por vários tiros! Note que ela não é impulsionada para trás como se acredita! Ela não sente nenhum impacto!

Raciocine comigo: se o impacto de tiro incapacitasse, de que adiantaria o colete balístico?! Com o colete, toda a “energia é entregue” ao alvo, não é?! Coloquei entre aspas pois essa é a terminologia comumente usada pelas pessoas que definem a incapacitação Balística pela energia!!! E aí?! Sei que nessas duas postagens eu forcei um pouco o cérebro com a física, mas se o papo é sobre energia, a análise obrigatoriamente tem que ser pela física!

A ideia da transferência de energia é muito antiga! No final do século XIX o Cel Townsend Whelen já falava sobre o tema, na sua obra “Small arms design and ballistics”. Os estudos de Thompson e LaGarde também abordavam o tema e foram um dos primeiros a empregar o termo “stopping power”, traduzido literalmente como “poder de parada”, isso no final do século XIX e início do século XX, muito antes de Marshall e Shanow, autores do famoso estudo sobre stopping power terem nascido.

Outras teorias e estudos foram conduzidos, todos com essa ideia da incapacitação pela “porrada”, pelo impacto do tiro. Algumas com uma base um pouco mais sólida, como o fator de nocaute de Taylor e a fórmula de “poder de parada”de Thorniley, ambas baseadas no momento linear do projétil ao invés da energia. Outra fórmula famosa foi a fórmula de Hatcher, ou fórmula do poder de parada relativo (RSP), que também levava como componente principal o momento linear. Como já vimos na postagem anterior, mesmo considerando o momento linear, a “porrada” não é, nem de longe, um fator a contribuir para a incapacitação.

Esse conceito de incapacitação pela ação mecânica do projétil sobre o corpo em decorrência do impacto levou ao desenvolvimento das munições expansivas, justamente com o objetivo de “transferir para o alvo toda a energia do projétil”. A ideia de empregar munições expansivas para aumentar o impacto, persiste até hoje e é o maior motivador para as pessoas empregarem tais munições.

Espero que você já esteja convencido que não há praticamente nenhuma diferença na “porrada” resultante de uma munição ogival comparada com uma munição expansiva, e que o fator mais importante na incapacitação, na verdade, é o ferimento produzido… Espero também que tenha visto uma postagem recente que fiz, ou então as excelentes postagens do meu amigo Cap. Lobo no @resgateemcombate , falando sobre os fatores mais importantes na incapacitação, que são LOCALIZAÇÃO, PENETRAÇÃO e TAMANHO DA LESÃO. Talvez agora você esteja pensando que a munição expansiva, apesar de não dar uma “porrada” maior, produza uma LESÃO maior! Será que procede? vemos isso na postagem projéteis ogivais e projéteis expansivos!

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