Hvor raskt en kule reiser når den forlater enden av pistolens løp, kalt snutehastigheten, er av stor interesse til både de som jobber innen ballistikk- og fysikkstudenter som ønsker å dekke noen få nøkkelkonsepter i ett, vel, skudd.
Hvis massenmog snutehastighetvav en kule er kjent, kan dens kinetiske energi og momentum bestemmes ut fra forholdeneEk = (1/2)mv2 og momentums = mv. Denne informasjonen kan i sin tur avsløre mye om hva slags biologiske og andre effekter som kan oppstå som følge av enkeltutslipp av et skytevåpen.
Snutehastighetsligning
Hvis du kjenner akselerasjonen til kulen, kan du bestemme snutehastigheten fra kinematikkligningen
v ^ 2 = v_0 ^ 2 + 2aks
hvorv0 = starthastighet = 0,x= tilbakelagt avstand inne i pistolløpet, ogv= snutehastighet.
Hvis du ikke får verdien av akselerasjonen, men i stedet kjenner avfyringstrykket inne i løpet, kan en formelhastighetsformel utledes fra forholdet mellom nettokraftF(masse ganger akselerasjon), arealEN, massem, pressP(kraft delt på område) og akselerasjonen(kraft delt på masse).
FordiP = F/EN, F = menog områdetENav tverrsnittet av en sylinder (som et pistolmynning kan antas å være) er πr2 (rå være snutenes radius),enkan uttrykkes i form av disse andre mengdene:
a = \ frac {Pπr ^ 2} {m}
Alternativt kan du få et grovt estimat av kulehastigheten ved å måle avstanden fra snuten til et mål og dele dette med tiden det tar kulen å nå målet, selv om det vil være noe tap på grunn av luftmotstand. Den beste måten å bestemme snutehastigheten på er å bruke en kronograf.
Kinematiske ligninger for prosjektilbevegelse
Standardenbevegelsesligningerstyre alt som beveger seg, fra kuler til sommerfugler. Her presenterer vi spesifikt formen som disse ligningene har i tilfelle prosjektilbevegelse.
Alle prosjektilbevegelsesproblemer er fritt fallproblemer, fordi etter en starthastighet er gitt til prosjektilet på det tidspunktett= 0 av problemet, den eneste kraften som virker på prosjektilet er tyngdekraften. Så uansett hvor raskt en kule avfyres, faller den mot jorden like raskt som om den rett og slett hadde falt fra hånden din. Denne kontraintuitive egenskapen til bevegelse løfter hodet gjentatte ganger i prosjektilbevegelsesproblemer.
Merk at disse ligningene er uavhengige av masse og ikke tar hensyn til luftmotstand, en vanlig kvalifikasjon i enkle fysikkberegninger.xogyer horisontal og vertikal forskyvning i meter (m),ter tid i sekunder,ener akselerasjon i m / s2, ogg= akselerasjonen på grunn av tyngdekraften på jorden,9,81 m / s2.
\ begin {align} & x = x_0 + v_xt \; \ text {(konstant 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 {aligned}
Ved å bruke disse ligningene kan du bestemme banen til en avfyrt kule og til og med korrigere for fall på grunn av tyngdekraften når du sikter mot et fjernt mål.
Valgte snutehastigheter
Typiske håndvåpen har snutehastigheter i området 1000 ft / s, noe som betyr at en slik kule ville gjort reise en kilometer på litt over fem sekunder hvis den ikke traff noe eller ikke falt i bakken av det punkt. Noen politivåpen er utstyrt for å utløse kuler på over 1500 fot / s.
- For å konvertere fra ft / s til m / s, divider med 3.28.
Kalkulator for snutehastighet
Se ressursene for et elektronisk verktøy som gjør det mulig å legge inn veldig detaljert informasjon om spesifikke skytevåpen og kuler for å oppnå estimater av snutehastigheten og andre data relatert til ballistikk.