Колко бързо куршумът се движи, когато остави края на цевта на пистолета, наречен дулна скорост, представлява голям интерес както за тези, които работят в областта на балистиката и студентите по физика, които искат да обхванат няколко ключови понятия в едно, добре, изстрел.
Ако масатами муцунна скоростvна куршум са известни, неговата кинетична енергия и инерция могат да се определят от връзкитеЕ.к = (1/2)мv2 и инерциястр = мv. Тази информация от своя страна може да разкрие много за вида биологични и други ефекти, които могат да възникнат от еднократното изхвърляне на огнестрелно оръжие.
Уравнение на скоростта на муцуната
Ако знаете ускорението на куршума, можете да определите дулната скорост от уравнението на кинематиката
v ^ 2 = v_0 ^ 2 + 2ax
къдетоv0 = начална скорост = 0,х= изминато разстояние в цевта на пистолета иv= скорост на муцуната.
Ако не ви е дадена стойността на ускорението, но вместо това знаете налягането на стрелба вътре в цевта, формулата за скорост на дулото може да бъде получена от връзките между нетната сила
ЗащотоP = F/A, F = ма, и площтаAна напречното сечение на цилиндъра (което може да се приеме за дуло на пистолета) е πr2 (rкато радиус на муцуната),аможе да бъде изразено чрез следните други количества:
a = \ frac {Pπr ^ 2} {m}
Като алтернатива можете да получите груба оценка на скоростта на куршума, като измервате разстоянието от дулото до целта и разделяйки това на времето, необходимо на куршума да достигне целта, въпреки че ще има известни загуби поради въздушното съпротивление. Най-добрият начин за определяне на дулната скорост е с помощта на хронограф.
Кинематични уравнения за движение на снаряда
Стандартуравнения на движениеуправлявайте всичко, което се движи, от куршуми до пеперуди. Тук ние представяме конкретно формата на тези уравнения в случай на движение на снаряда.
Всички проблеми с движението на снаряда са проблеми със свободно падане, тъй като след първоначалната скорост се дава на снаряда във времетоT= 0 от задачата, единствената сила, действаща върху снаряда, е гравитацията. Така че колкото и бързо да е изстрелян куршум, той пада към Земята също толкова бързо, сякаш просто е изпуснат от ръката ви. Това противоинтуитивно свойство на движение повдига главата си многократно при проблеми с движението на снаряда.
Имайте предвид, че тези уравнения са независими от масата и не отчитат въздушното съпротивление, което е обща квалификация при прости физически изчисления.хиуса хоризонтално и вертикално изместване в метри (m),Tе времето в секунди (и),ае ускорение в m / s2, иж= ускорението поради гравитацията на Земята,9,81 m / s2.
\ начало {подравнено} & x = x_0 + v_xt \; \ text {(константа 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 (y-y_0) \ end {align}
Използвайки тези уравнения, можете да определите пътя на изстреляния куршум и дори да коригирате падането поради гравитацията, когато се насочвате към далечна цел.
Избрани дулни скорости
Типичните пистолети имат дулни скорости в диапазона от 1000 фута / сек, което означава, че такъв куршум би изминете една миля за малко повече от пет секунди, ако не удари нищо или не падне на земята от това точка. Някои полицейски огнестрелни оръжия са оборудвани за изхвърляне на куршуми с над 1500 фута / сек.
- За да конвертирате от ft / s в m / s, разделете на 3.28.
Муцунен калкулатор на скоростта
Вижте Ресурси за онлайн инструмент, който позволява въвеждането на много подробна информация за специфични огнестрелни оръжия и куршуми за постигане на оценки на дулната скорост и други данни, свързани с балистика.