朝天開一槍，子彈會落在哪？為什麼從來都不會打中自己？

射出去的子彈頭是怎麼飛行的

鳴槍示警，這是影視作品中經常會出現的鏡頭，從小時候開始，每當看到這樣朝天開槍的鏡頭的時候都會產生一個疑問，那就是子彈為什麼不會落下來打中自己呢？

無論是在影視作品中，還是在現實之中，朝天開槍之後被掉下來的子彈擊中的事情從未出現過，這是為什麼呢？是因為子彈飛出了天際，還是因為開槍的時候角度不夠垂直，子彈跑偏了？其實都不是。人在朝天開槍之後，之所以不會被落下的子彈擊中，這和一個物理學定律有關，這個物理學定律就是角動量守恆。要弄清什麼是角動量守恆，首先得弄清什麼是角動量，而這還要從角速度說起。為了讓所有人都能夠看懂，接下來我們透過舉例的方式進行簡單說明。這個例子就是一個物體圍繞著一個圓心做圓周運動。

當一個物體圍繞圓心做圓周運動的時候就會產生一個角速度。

什麼是角速度呢？假設這個物體每秒鐘圍繞圓心移動10度，那麼它的角速度就是10度除以1秒，也就是說角速度實際上就是物體移動的角度與所用時間之比。弄清了角速度，接下來就可以說角動量了。一個運動物體的角動量與三個因素有關，一個就是物體的質量，一個就是物體到轉軸的距離，在上述的例子之中就是指物體距離圓心的距離，最後一個因素就是剛才所說的角速度了。

如果用公式來表示，那麼角動量就等於物體質量乘以距離的平方，再乘以角速度。現在我們明白了什麼是角動量，於是我們就可以正式提出這個物理學定律了，那就是角動量守恆。角動量守恆有兩種情況，一種是在不受力的情況下，角動量保持守恆，另一種則是物體在受到有心力的影響下，角動量也守恆。

由於角動量是守恆的，所以當運動物體與轉軸的距離變長的時候，物體運動的角速度就會隨之下降。

要對角動量守恆進行驗證是一件很容易的事情，每個人都可以做到，我們只需要坐在轉椅之上，然後手持一個拖把橫向擺放，為了讓實驗效果明顯一些，你可以設法給拖把增加重量，比如在拖把的兩頭綁上一摞書本來進行增重，最後讓別人幫助我們轉動轉椅。此時拖把兩端到轉椅中心的距離就是運動物體與轉軸的距離，由於這個距離相對較長，所以轉椅轉動的角速度則相對較慢。

此時我們迅速將拖把豎起來，請注意，此時整個轉椅的重量是沒有變化的，但是物體與轉軸的距離大幅度縮短了，此時的轉軸長度只是轉椅邊緣到轉椅中心的距離，但角動量是守恆不變的，所以由於物體與轉軸的距離縮短，角速度會隨之增加，於是轉椅轉動的速度會自然而然的快起來。

轉椅的實驗是所有人都可以輕易完成的，這就是在不受力的情況下角動量守恆的例子，而在受到有心力影響下，角動量同樣守恆，比如天體運動。

地球圍繞太陽運動，執行的過程中地球受到來自太陽的引力作用，這就是一個有心力，也就是指向轉軸中心的力，此時地球的角動量也是守恆的。當地球執行到近日點的時候，由於與太陽的距離縮短，所以角速度加快，而在遠日點的時候，由於與太陽的距離增大，所以角速度減慢，事實證明地球在近日點和遠日點的公轉速度的確是不同的，符合角動量守恆。

現在我們可以回過頭來看子彈的問題了，當我們朝天開槍的時候，子彈實際上有兩個速度，一個是垂直向上的速度，另一個則是隨地球自轉自西向東運動的速度。在這兩個方向不同的速度作用下，子彈實際上是在做一個自西向東的拋物線運動。

做拋物線運動的子彈和自轉的地球都存在著一個相同的角動量，但是由於二者到轉軸的距離不同，所以角速度也就不同。

由於地球表面與轉軸的距離是始終不變的，所以地球自轉的角速度也是始終不變的。子彈就不同了，子彈隨著高度的增加，與轉軸的距離也在隨之增加，距離增加了，角速度就會減小，所以子彈上升過程中的角速度是低於地球自轉角速度的。

​當子彈升空到最高點後開始下落，隨著高度的降低，子彈與轉軸的距離會拉近，角速度會隨之增大，但再增大也要小於地球自轉的角速度，所以下落過程中子彈的角速度仍然低於地球自轉的角速度，所以最終子彈會落在開槍點的西側。所以，當有人朝天開槍的時候，出於安全考慮，不要站在西側。