Quelle est la vitesse d’une balle ?

L’expression « rapide comme une balle » est souvent utilisée dans le langage courant pour décrire quelque chose d’extrêmement rapide. Cependant, peu de gens savent réellement à quelle vitesse une balle voyage. Loin d’être une question simple, la vitesse d’une balle dépend d’une série de facteurs complexes liés à la balistique, à la conception des armes et aux forces physiques externes. 

La composition des munitions

La vitesse d’une balle est en grande partie influencée par sa conception initiale. Le terme « balle » ne désigne qu’une fraction de la cartouche qui la propulse. Chaque munition renferme une amorce qui, lorsqu’elle est frappée par le percuteur, enflamme un propulseur. Cette combustion génère une pression qui projette la balle hors du canon. Les matériaux entrant dans la fabrication de ces projectiles jouent un rôle crucial. 

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Les balles, souvent en plomb, sont enveloppées de laiton ou de cuivre. Cette composition leur permet de maintenir leur élan sur de plus grandes distances. Michael Haag, expert en criminalistique, illustre cette importance en comparant le lancer d’une balle de ping-pong à celui d’une balle de golf : bien que les deux quittent la main à la même vitesse, la masse de la balle de golf lui confère une portée supérieure.

La balistique interne

Lorsque la poudre à canon s’enflamme, elle brûle à une vitesse fulgurante, produisant des gaz qui propulsent la balle dans le canon. Cette réaction chimique est une prouesse d’ingénierie. À mesure que la balle s’approche de la bouche, elle subit un frottement contre les parois du canon, introduisant ainsi une friction. 

Cependant, de manière surprenante, les canons plus longs favorisent les tirs les plus rapides. Stephanie Walcott, experte en criminalistique à l’université Virginia Commonwealth, explique que le canon constitue le principal facteur limitant la vitesse. En réalité, un canon plus long permet au gaz propulseur d’agir sur la balle sur une distance plus étendue, augmentant ainsi sa vitesse. C’est pourquoi les fusils, souvent dotés de longs canons, ont des balles qui voyagent à des vitesses beaucoup plus élevées que celles des armes de poing.

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Fusils contre armes de poing

Les carabines, conçues pour le tir à longue distance, génèrent les vitesses les plus élevées. Leurs balles sont aérodynamiques, plus longues, plus fines et plus lourdes que celles des armes de poing. Certains canons présentent même des rainures hélicoïdales qui donnent un effet de rotation à la balle, stabilisant ainsi sa trajectoire horizontale. Il en résulte une vitesse initiale impressionnante, qui peut atteindre 4 390 km/h pour une Remington 223, soit une vitesse suffisante pour parcourir 11 terrains de football en une seconde. 

En comparaison, une balle de 9 mm Luger d’une arme de poing n’atteint que la moitié de cette distance, à une vitesse maximale de 2 200 km/h. L’AK-47, bien que répandu, n’égale pas la vitesse de nombreux fusils, avec une vitesse initiale d’environ 2 580 km/h. Cependant, en tant qu’arme automatique, il est capable d’éjecter jusqu’à 600 balles par minute.

La balistique externe

Une fois que la balle quitte la bouche du canon, elle entre en contact avec diverses forces qui influent sur sa trajectoire. La résistance de l’air, la gravité et le mouvement gyroscopique jouent un rôle majeur. Des balles spécifiquement conçues pour être aérodynamiques peuvent mieux résister à ces forces, mais la vitesse diminue inévitablement avec le temps et la distance. Selon la première loi de Newton, un objet en mouvement conserve son élan à moins d’être soumis à une force extérieure. 

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La balle possède un coefficient balistique déterminant sa capacité à vaincre la résistance de l’air. Cette équation prend en compte des facteurs tels que la masse, la surface, le coefficient de traînée, la densité et la longueur de la balle. Plus ce coefficient est élevé, meilleure est la pénétration de l’air. Cependant, avec le temps, la gravité et la résistance de l’air ralentissent la balle, altérant sa trajectoire et la rendant sensible à son environnement.

La vitesse d’une balle est le fruit d’une interaction complexe entre la composition de la munition, la balistique interne et externe. Comprendre ces éléments permet d’appréhender les performances d’une arme à feu et la trajectoire de ses projectiles. Chaque composant, de la poudre à canon à la longueur du canon, contribue à définir la vitesse finale d’une balle en mouvement.