Як обчислити швидкість морди

Зміст

• Рівняння швидкості морди
• Кінематичні рівняння для руху снаряда
• Вибрані швидкості морди
• Калькулятор швидкості морди

Наскільки швидко рухається куля, коли вона залишає кінець ствола гармати, що називається дульною швидкістю, представляє великий інтерес як для тих, хто працює в галузі балістики, так і студентів фізики, які хочуть охопити кілька ключових понять в одному, ну, постріл.

Якщо маса м і швидкість морди v кулі відомі, її кінетичну енергію та імпульс можна визначити із співвідношень Е_к = (1/2)мv² і імпульс p = мv. Ця інформація, в свою чергу, може виявити багато про такі біологічні та інші наслідки, які можуть бути наслідком одного викиду вогнепальної зброї.

Рівняння швидкості морди

Якщо ви знаєте прискорення кулі, ви можете визначити швидкість морди з рівняння кінематики

v ^ 2 = v_0 ^ 2 + 2ax

де v₀ = початкова швидкість = 0, х = пройдена відстань всередині ствола гармати, і v = дульна швидкість.

Якщо вам не присвоєно значення прискорення, але натомість ви знаєте тиск випалу всередині ствола, формула швидкості дула може бути отримана із співвідношень між чистою силою Ж (масовий раз прискорення), площа А, маса м, тиск П (сила, поділена на площу) і прискорення а (сила, поділена на масу).

Оскільки П = Ж/А, Ж = ма, і область А поперечного перерізу циліндра (який можна вважати дульним знадом) становить π_r_² (r будучи радіусом морди), а можна виразити в цих інших кількостях:

a = frac {Pπr ^ 2} {m}

Крім того, ви можете отримати приблизну оцінку швидкості кулі, вимірявши відстань від морди до цілі та розділивши її на час, коли куля досягне цілі, хоча втрати через опір повітря будуть певні. Найкращий спосіб визначити швидкість морди - це за допомогою хронографа.

Кінематичні рівняння для руху снаряда

Стандарт рівняння руху керуйте всім, що рухається, від куль до метеликів. Тут ми конкретно подаємо форму, яку ці рівняння приймають у разі руху снаряду.

Всі проблеми руху снарядів - це проблеми вільного падіння, оскільки після початкової швидкості задається снаряд у часі т = 0 задачі, єдиною силою, що діє на снаряд, є сила тяжіння. Тож незалежно від того, як швидко вистрілила куля, вона падає на Землю так само швидко, як ніби її просто випали з руки. Ця контрінтуїтивна властивість руху неодноразово опускає голову при проблемах із рухом снаряда.

Зауважимо, що ці рівняння не залежать від маси і не враховують опір повітря, що є загальною кваліфікацією в простих фізичних обчисленнях. х і у - горизонтальне та вертикальне переміщення в метрах (м), т час у секундах, а - прискорення в м / с², і г = прискорення за рахунок сили тяжіння на Землі, 9,81 м / с².

початок {вирівняний} & x = x_0 + v_xt ; {(постійний v)} & y = y_0 + frac {1} {2} (v_ {0y} + v_y) t & v_y = v_ {0y} -gt & y = y_0 + v_ {0y} t- frac {1} {2} gt ^ 2 & v_y ^ 2 = v_ {0y} ^ 2-2g (у-у_0) кінець {вирівняно}

Використовуючи ці рівняння, ви можете визначити шлях вистріленої кулі і навіть виправити падіння через силу тяжіння при націленні на віддалену ціль.

Вибрані швидкості морди

У типових пістолетах швидкість дула знаходиться в діапазоні 1000 футів / с, це означає, що така куля пробігла б милю за трохи більше п’яти секунд, якби вона нічого не вдарила або не впала на землю до цього моменту. Деяка поліцейська вогнепальна зброя оснащена для вистрілення куль зі швидкістю понад 1500 футів / с.

Калькулятор швидкості морди

Дивіться в Інтернеті Інтернет-інструмент "Ресурси", який дозволяє вводити дуже детальну інформацію про конкретну вогнепальну зброю та кулі для досягнення оцінок швидкості морди та інших даних, пов'язаних з балістикою.