Cât de rapid călătorește un glonț atunci când părăsește capătul butoiului unei arme, numit viteza botului, este de mare interes atât celor care lucrează în domeniul balisticii, cât și studenților de fizică care doresc să acopere câteva concepte cheie într-unul, bine, lovitură.
Dacă masamși viteza botuluivale unui glonț sunt cunoscute, energia cinetică și impulsul acestuia pot fi determinate din relațiiEk = (1/2)mv2 și impulsulp = mv. La rândul lor, aceste informații pot dezvălui multe despre tipul de efecte biologice și alte efecte care pot rezulta din descărcarea unică a unei arme de foc.
Ecuația vitezei botului
Dacă cunoașteți accelerația glonțului, puteți determina viteza botului din ecuația cinematică
v ^ 2 = v_0 ^ 2 + 2ax
Undev0 = viteza inițială = 0,X= distanța parcursă în interiorul țevii pistolului șiv= viteza botului.
Dacă nu vi se oferă valoarea accelerației, dar cunoașteți în schimb presiunea de tragere din interiorul butoiului, o formulă a vitezei botului poate fi derivată din relațiile dintre forța netă
pentru căP = F/A, F = mA, și zonaAa secțiunii transversale a unui cilindru (care se poate presupune că un bot de pistol) este πr2 (rfiind raza botului),Apoate fi exprimat în termenii acestor alte cantități:
a = \ frac {Pπr ^ 2} {m}
Alternativ, puteți obține o estimare aproximativă a vitezei glonțului măsurând distanța de la bot la o țintă și împărțind acest lucru la timpul necesar glonțului pentru a ajunge la țintă, deși va exista o anumită pierdere din cauza rezistenței aerului. Cel mai bun mod de a determina viteza botului este folosind un cronograf.
Ecuații cinematice pentru mișcarea proiectilului
Standardulecuații de mișcareguvernează tot ce se mișcă, de la gloanțe la fluturi. Aici prezentăm în mod specific forma pe care o au aceste ecuații în cazul mișcării proiectilului.
Toate problemele de mișcare a proiectilului sunt probleme de cădere liberă, deoarece după ce o viteză inițială este dată proiectilului la timpt= 0 din problemă, singura forță care acționează asupra proiectilului este gravitația. Deci, indiferent cât de repede este tras un glonț, acesta cade spre Pământ la fel de repede ca și cum ar fi fost scăpat pur și simplu din mâna voastră. Această proprietate contra-intuitivă a mișcării își ridică capul în mod repetat în problemele de mișcare a proiectilului.
Rețineți că aceste ecuații sunt independente de masă și nu țin cont de rezistența aerului, o calificare obișnuită în calculele simple de fizică.Xșiysunt deplasări orizontale și verticale în metri (m),teste timpul în secunde,Aeste accelerarea în m / s2, șig= accelerația datorată gravitației pe Pământ,9,81 m / s2.
\ begin {align} & x = x_0 + v_xt \; \ text {(constant 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}
Utilizând aceste ecuații, puteți determina calea unui glonț tras și chiar corecta căderea datorită gravitației atunci când vizați o țintă îndepărtată.
Viteze ale botului selectate
Pistoalele tipice au viteze de bot în intervalul de 1.000 ft / s, ceea ce înseamnă că un astfel de glonț ar avea parcurgeți o milă în puțin peste cinci secunde dacă nu a lovit nimic sau dacă nu a căzut la pământ punct. Unele arme de foc ale poliției sunt echipate pentru a descărca gloanțe la peste 1.500 ft / s.
- Pentru a converti de la ft / s la m / s, împărțiți la 3,28.
Calculator viteză bot
Consultați Resursele pentru un instrument online care permite introducerea de informații foarte granulare despre arme de foc și gloanțe specifice pentru a realiza estimări ale vitezei botului și alte date legate de balistică.