მართლაც უცნაური სანახავი იქნებოდა შუასაუკუნეების დროინდელი ჭავლის ყურება თანამედროვე საბრძოლო ველში, თვითმფრინავების ზუმირება ზევით და ჯავშანტრანსპორტირებული ტანკებით.
ამასთან, ჭავლი არა მხოლოდ ყველაზე საშინელი მექანიკური იარაღი იყო მსოფლიოში ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში, არამედ ჭავლის ბურთით განსახიერებული ჭურვის მოძრაობის ფორმის მარეგულირებელი ფიზიკური პრინციპები ასევე უკარნახებს თანამედროვეობას იარაღი. ქვემეხი, მართლაც, უბრალოდ ერთგვარი იარაღია, რომელშიც "ტყვიის" მასა ძალიან დიდია. როგორც ასეთი, იგი ემორჩილება ჭურვების მოძრაობის იგივე კანონებს და ჭურვების ფიზიკის გაგება დაგეხმარებათ ჭავლის ფიზიკის გაგებაში.
ქვემეხების ისტორია
Cannonballs ხშირად აისახება ფილმში, როგორც აფეთქდა გავლენა, განადგურება მათი უმეტესობა მეშვეობით პიროტექნიკის. სინამდვილეში, 1800-იანი წლების შუა ხანებამდე შედარებით რამდენიმე ჭურვი შეიქმნა გაშვების შემდეგ. მათ ზიანი მიაყენეს ბლაგვი ძალის ზემოქმედებით, რაც ძალზე საგრძნობი იყოიმპულსი(მასა გამრავლებული სიჩქარე) ამის მისაღწევად.
1400-იან წლებში იმჟამინდელმა მეომრებმა აწარმოეს ჭურვები, რომლებიც აღჭურვილი იყო დაუკრავებით და განკუთვნილი იყო მტრის ტერიტორიაზე აფეთქებისთვის, მაგრამ ეს მოვიდა ცუდი დროის სერიოზული რისკის ან არასწორი ჭავლის გამო, რასაც მოჰყვა საწინააღმდეგო შედეგი ეძებდნენ.
რამდენად დიდია Cannonballs?
მიზანმიმართულად გაშვებული მძიმე საგნების ზომები დროთა განმავლობაში ძალიან განსხვავდებოდა, მაგრამ მე -18 საუკუნის ინგლისში ერთი შეხედულება იძლევა იმას, თუ როგორ გამოიყურებოდა რეალურად ჭავლის ბურთები. ეროვნული ომის სამინისტრომ გამოიყენა რვა სტანდარტული ზომა, დიამეტრით იზრდებოდა დაახლოებით 1/2 ინჩი (1.27 სმ).
ეს არჩევანი სასარგებლო იყო, რადგანსფეროს მოცულობაარის
V = \ frac {4} {3} \ pi r ^ 3
სადრარის რადიუსი (ნახევარი დიამეტრი), ამიტომ ერთგვაროვანი სიმკვრივის ობიექტების მასები იზრდება რადიუსის კუბის პროგნოზირებული პროპორციით. დიამეტრი სინამდვილეში მრგვალდებოდა, რომ ჭურვების ზუსტი წონა შესაძლებელიყო, 4-დან 42 ფუნტამდე არათანაბარი ზრდაში.
ქვემეხის ფიზიკა
საკმაოდ დიდი ძალა სჭირდება ჭავლის ამოღებას, რომელიც ამტკიცებს იმით, რომ ასეთი მოვლენები, როგორც წესი, ხმაურიანი და ძალადობრივია. მაგრამ ნაკლებად ინტუიტიური ის არის, რომ მყისიერად ჭურვი ტოვებს მოწყობილობას, რომელიც უზრუნველყოფს მის გაშვებას,ერთადერთი ძალა, რომელიც მასზე მოქმედებს ამ წუთიდან, თუ ჰაერის წინააღმდეგობა არ იქნება გათვალისწინებული, დედამიწის მიზიდულობაა(ვთქვათ, დედამიწა არის ის ადგილი, სადაც ამ მოვლენის დადგმა ხდება).
ეს ნიშნავს, რომ თქვენ შეგიძლიათ განიხილოთ ჭურვის მოძრაობის ჭავლის პრობლემა, როგორც ორი ცალკეული პრობლემა, ერთი მუდმივი სიჩქარის ჰორიზონტალური მოძრაობისთვის, რომელიც გაშვებულია და ერთი მუდმივი აჩქარების ვერტიკალური მოძრაობისთვის, როგორც ობიექტის საწყისი ზემო მოძრაობის (ასეთის არსებობის შემთხვევაში), ასევე სიმძიმის შედეგების შედეგად ჭავლი. გამოსავალი გვხვდება ამ ერთად ვექტორული ჯამების დამატებით.
კერძოდ, სიმძიმის გარდა, ის რაც განსაზღვრავს ჭავლის ბურთს არის მისიგაშვების კუთხეθ დაგაშვების (საწყისი) სიჩქარევ0.
Cannonball Motion- ის განტოლებები
საწყისი სიჩქარე უნდა გამოიყოს ჰორიზონტალურად (v.)0x) და ვერტიკალური (v0 წ) ამოხსნის კომპონენტები; შეგიძლიათ მიიღოთ აქ
v_ {0x} = v_0 \ cos {\ theta} \ text {და} v_ {0y} = v_0 \ sin {\ theta}
ჰორიზონტალური მოძრაობისთვის, თქვენ გაქვთ
v_x (t) = v_ {0x}
რაც შეიძლება ვივარაუდოთ რომ არ შემცირდება მანამ, სანამ ობიექტი რამეს არ დაარტყამს (შეგახსენებთ, ამ იდეალიზებულ გარემოში ხახუნი არ არის).ჰორიზონტალურიდროის მანძილზე გავლილი მანძილიტუბრალოდ
x (t) = v_ {0x} t.
ვერტიკალური მოძრაობისთვის, თქვენ გაქვთ
v_y (t) = v_ {0y} - gt
სადაც g = 9,8 მ / წმ2და
y (t) = v_ {0y} t - (1/2) gt ^ 2
ეს გვიჩვენებს, რომ სიმძიმის გავლენის გაბატონებასთან ერთად, ვერტიკალური სიჩქარე იზრდება უარყოფითი (დაღმავალი) მიმართულებით.