По-моему ваш "третий случай" - это мой ранее описанный второй (цитирую самого себя
):
Знаете, у меня лет 12 назад был в практике похожий случай. Заказчик попросил сделать эффектный финальный выстрел с горы-возвышенности. Использовалась одиночная мортира 195-мм с незаглушенным дном. Приняли обычное решение - вкопать поглубже. Послал своих бойцов с лопатами, но понадеялся на них и не проверил. Как выяснилось, по причине скального грунта мортира была вкопана всего на штык- полтора. Грянул финальный выстрел шар ушел в небо, а вслед за ним и мортира. Но, конечно же никакого километра она не пролетела, впрочем как и сотен метров
. Подлетев на высоту около 2-3 м, мортира грохнулась
тут же.
Вот так... Несмотря на приличной количество вышибного заряда ( ЕМНИП, это была челябинская Астра) и соответственно достаточно высокого давления порохового газа, мортира все же не смогла потягаться с рекордными результатами. Причина очень простая. Слишком мала площадь проекции основания стенок мортиры, на которую действовало давление пороховых газов. При толщине 5 мм площадь около 30 кв. см. Сравните с сечением 195-мм шара: там площадь около 300 кв.см! И еще. 195-мм шар весит около 3 кг. Мортира весит почти в 10 раз больше!
Мы здесь рассмотрели случай, моделирующий отрыв днища мортиры от стенок. Разница в том, что при реальном разрушении конструкции еще дополнительно тратится энергия на разрыв по сварке. Да еще земля вокруг прикопанной мортиры является неким стволом, препятствующем резкому сбросу давления и выполняющим роль направляющей.
Теперь вам понятно, почему не может ствол
в принципе лететь дальше шара?