La balistica è il ramo della fisica meccanica che studia il moto di un proiettile, inteso come un corpo inerte sottoposto alla forza di gravità e all'attrito viscoso.

Il proiettile possiede una velocità iniziale poiché gli è stata impressa una forza di tipo impulsivo, ma non ha alcun tipo di propulsione che persista nel tempo, e procede per inerzia.

Il moto di corpi sottoposti ad una forza continuativa (escluse gravità e attrito) non è oggetto di studio della balistica, bensì della cinematica e della dinamica. Ne sono un esempio i missili dotati di motore a razzo, il cui moto è oggetto di studio della cinematica e della dinamica fintanto che il motore è in funzione, ma diventa oggetto di studio della balistica vera e propria allorché il motore smette di funzionare

La balistica è così importante per lo studio del moto dei proiettili sparati dalle armi da fuoco che quest'ultimo è diventato lo stimolo principale che ha portato allo sviluppo di questa scienza, la quale si è poi differenziata in varie branche di studio che mantengono il prefisso "balistica" in quanto correlato alle armi da fuoco ed ai suoi proiettili, anche se a volte è improprio dal punto di vista etimologico e non sempre legato a studi prettamente di fisica.

La balistica ora si divide in quattro branche:

	Balistica interna: studia il comportamento della pallottola quando essa si trova ancora all'interno della bocca da fuoco, sottoposta alle forze generate dall'accensione della carica di lancio.
	Balistica esterna: studia il moto del proiettile dopo che è stato sparato o lanciato.
	Balistica terminale: studia la reazione di un corpo che entra in contatto con il proiettile.
	Balistica forense: è la disciplina che comprende le attività peritali attinenti le armi da fuoco relative alle indagini penali che riguardano azioni compiute con le armi da fuoco stesse.

Balistica interna

Sicuramente la balistica interna come disciplina scientifica è nata dopo la balistica esterna: se infatti quest'ultima fa riferimento esclusivamente ai principi della meccanica, perché trattasi del comportamento di una massa, quella del "proietto", nel campo gravitazionale (in presenza di fenomeni non semplici quali la resistenza del mezzo e l'effetto giroscopico) la balistica interna si incentra sullo studio della combustione della carica di lancio, sul conseguente andamento pressorio all'interno della "canna" dell'arma da fuoco e sugli effetti indotti che molto spesso, al di là del pregiudizio circa il risultato del tiro, mettono in discussione l'incolumità del tiratore.L'esistenza dei diversi Banchi di Prova nazionali delle Armi da Fuoco (particolarmente famoso quello italiano) dimostra della necessità di doverle assoggettare a prove particolari, che ne riguardano il comportamento "interno" e che presuppongono, ad avvenuto superamento, apposita marchiatura. Più che a Galileo e alle sue leggi, la balistica interna fa riferimento alla chimica e alla termodinamica: per questo è senz'altro disciplina recente. Si aggiunga che i fenomeni accennati si svolgono in regimi transitori di durata infinitesima, che complicano notevolmente la possibilità di misure e di rilievi. Comunque, volendo semplificare il quadro, diremo che scopo fondamentale della balistica interna è il rilievo o comunque la previsione dell'andamento pressorio all'interno della canna.Il suddetto rilievo risulta di particolare importanza nelle armi dove la ripetizione del colpo avviene per effetto dell'"automatismo" innescato dal colpo precedente. In effetti, se per effetto di tale automatismo, l'otturatore arretrasse prima che la pressione residuale nella canna, dovuta al colpo sparato, sia scesa a valori accettabili, ne andrebbe dell'incolumità del tiratore, che sarebbe investito dal "dardo" pressorio, ad alta temperatura, che si sprigionerebbe dalla culatta. Gli elementi che concorrono al comportamento balistico interno di un sistema sono: il tipo di carica di lancio ( polvere da sparo ), il suo innesco e la sua quantità, le condizioni al contorno di umidità e pressione atmosferica, l'inerzia del proiettile, il modo come esso impegna la rigatura, l'attrito ecc.

In linea di principio, si può affermare che quanto maggiore è "la difficoltà" del proiettile ad uscire dalla canna, tanto maggiore e più pericolosa sarà la pressione al suo interno. Si ricorre in questo caso alle polveri da sparo cosiddette "progressive", caratterizzate da combustioni più lunghe e incrementi pressori più graduali, in contrapposizione alle polveri cosiddette "vivaci". Volendo riferirsi a un'analogia, questa è rappresentata da quanto succede nella camera di combustione di un motore alternativo : il pistone è il proiettile, la miscela è la carica di lancio, la candela è l'innesco. Il monitoraggio del fenomeno è costituito dal relativo diagramma pressorio, altrimenti noto come diagramma "indicato", il cui rilievo permette di giudicare circa la bontà tecnica di quanto vi avviene. Anche nel caso di un motore ad accensione comandata la combustione della miscela deve avvenire in modo graduale: donde l'estrema improprietà della dizione di "motore a scoppio". Quando la miscela scoppia, il motore si comporta male, perché batte in testa: la liberazione di energia è così repentina e violenta che il pistone non riesce a tenerle dietro per trasformarla in lavoro: per cui essa si dissipa in forma di onde di pressione di picco elevato, che danneggiano il motore perché rompono il velo protettivo del lubrificante e innescano la presenza di punti caldi che portano all'anarchia assoluta delle combustioni successive. Da qui il fatto che le polveri da sparo moderne sono diverse dagli esplosivi anche se ne hanno in comune l'origine: esse debbono comunque prevedere al loro interno un meccanismo di moderazione nella liberazione dell'energia, che se avviene in modo dirompente porta allo scoppio della canna. Rappresentano un compromesso tra l'azione esplosiva della nitroglicerina e quella ritardante della cellulosa: donde appunto la diffusione delle polveri cosiddette a doppia base, nitroglicerina e nitrocellulosa, che consentono di ottenere questo compromesso.

Balistica esterna

Per comprendere la tematica della balistica esterna e in un certo senso la sua necessità scientifica conviene partire dal problema elementare: il comportamento di una massa "lanciata" (in greco "ballo" significa lanciare, donde balistica) con una certa velocità iniziale, indipendentemente dal modo come questo lancio è ottenuto: con una catapulta, con una balestra o la deflagrazione di una carica nella canna di un'arma da fuoco. Sappiamo che se non ci fossero la gravità e altre forze, la massa continuerebbe a percorrere in modo rettilineo e a velocità costante la traiettoria impressa dal lancio, secondo quanto asserito dal primo principio della dinamica. Se trascuriamo tutte le altre forze e ammettiamo che esista soltanto la gravità, il problema si approccia molto semplicemente considerando che la velocità iniziale si scompone in due componenti, di cui una orizzontale costante e l'altra verticale uniformemente decelerata per effetto della gravità. Nel punto più alto della traiettoria la componente verticale è nulla e la corrispondente parte di energia cinetica iniziale è tutta trasformata in energia potenziale gravitazionale. La traiettoria è una parabola indipendente dalla massa. Se consideriamo la resistenza dell'aria, questa è una forza che, per effetto dell'irregolarità della forma del proiettile, non passa esattamente per il suo baricentro, dove è applicata la forza di gravità. Ne consegue la nascita di una coppia che tende a far capovolgere il proiettile, con evidente imprecisione del tiro. Si ricorre allora all'espediente di imprimere al proiettile, tramite la rigatura della canna, un moto rotatorio intorno al proprio asse principale. Per il principio dell'effetto giroscopico, si verifica che il proiettile anziché capovolgersi tende a derivare, ossia a deviare dal piano della parabola teorica del tiro, con un errore detto appunto di deriva, peraltro in grado di essere corretto dai congegni di puntamento e di mira.

Balistica terminale

La balistica terminale è la branca della balistica che studia le interazioni fra il proiettile ed il bersaglio al momento dell'impatto e negli istanti successivi.

La balistica terminale studia le interazioni fra i proiettili e i bersagli

Lo studio è spesso finalizzato a massimizzare il potere di arresto delle munizioni, con riguardo non solo al calibro, ma soprattutto alla struttura del proiettile, e ciò a maggior ragione nell'utilizzo a fini di difesa personale. Per la difesa personale non è infatti importante che il proiettile sia letale ma è invece importante che arresti l'aggressore. Nella balistica terminale vengono quindi studiate le deformazioni che il proiettile subisce al momento dell'impatto, eventuali frammentazioni che devono essere evitate, e la forma che il proiettile assume a seconda della tipologia della munizione (palle camiciate, blindate, semicamiciate, nude, ecc.)

Un proiettile che penetra il corpo attraversandolo trasmette solo una parte dell'energia cinetica che possiede al bersaglio, ed ha quindi un basso potere di arresto. In questo caso il proiettile può essere letale ma spesso non trasmette al bersaglio lo shock necessario a fermarlo istantaneamente ed evitare una pericolosa risposta ostile. Il potere di arresto è infatti legato alla quantità di energia cinetica presente all'impatto ed alla percentuale di questa che viene trasmessa al bersaglio.

Lo studio della balistica terminale di un proiettile è quindi importante: un proiettile che si deformi all'impatto, assumendo la classica forma a fungo, verrà facilmente fermato dal corpo del bersaglio che assorbirà quindi la totalità dell'energia cinetica; l'effetto shock e quindi il potere d'arresto saranno massimizzati. È questo il caso delle pallottole a punta cava, che sono però proibite dalla legge italiana ai fini di difesa personale, mentre sono permesse le pallottole blindate, analoghe a quelle usate per usi militari, che hanno invece la caratteristica di essere letali ma con basso potere di arresto, di rimbalzare ovunque in caso di errore nel tiro con ovvi pericoli, e infine spesso di attraversare il bersaglio in modo anch'esso pericoloso.

Balistica forense

La balistica forense è una disciplina che comprende le indagini rivolte alla ricostruzione degli accadimenti relativi ad un delitto, finalizzata alla definizione delle responsabilità ed alla comminazione della pena.

Nei casi in cui sia stato fatto uso di un'arma da fuoco, con conseguenti lesioni o morte, una corretta diagnosi medico-legale, pur basata sull'attenta disamina dei dati “di base” (numero di colpi esplosi, distanza di sparo e posizione reciproca tra feritore e vittima), può talora rivelarsi incompleta o insufficiente in assenza di una valutazione integrata con i risultati di indagini comunemente ritenute di natura più squisitamente criminalistica, quali l'esame dell'arma e della sua meccanica, la definizione del numero dei colpi inesplosi nel caricatore, l'identificazione del calibro dei proiettili esplosi, nonché l'interpretazione dei rilievi ambientali e testimoniali. Sono proprie della balistica forense le indagini per:

	l'identificazione e la descrizione del luogo ove è avvenuto l'evento;
	l'esame di danneggiamenti da agente balistico in ambienti e su veicoli;
	la ricerca, il prelievo, la conservazione e l'identificazione dei reperti di interesse balistico;
	l'esame dell'arma, l'accertamento delle sue caratteristiche e della funzionalità;
	la identificazione del tiratore;
	la valutazione della distanza di sparo;

alle quali, nella proposizione di ipotesi ricostruttive dell'evento deve tenersi debito conto delle non certo secondarie e classiche tematiche medico-legali in tema di:

	valutazione dell'epoca della morte e/o del ferimento, della causa e dei mezzi impiegati;
	del tempo di sopravvivenza e della possibilità di compiere autonomamente azioni o spostamenti dopo il ferimento;
	tipo o tipi di arma impiegate, calibro, numero dei colpi, ancora distanza di sparo e posizione reciproca fra vittima e sparatore.