ความรวดเร็วของกระสุนเมื่อออกจากปลายกระบอกปืนที่เรียกว่าความเร็วปากกระบอกปืนนั้นน่าสนใจมาก ให้กับทั้งผู้ที่ทำงานในสาขาขีปนาวุธและนักศึกษาฟิสิกส์ที่ต้องการครอบคลุมแนวคิดหลักสองสามข้อในที่เดียว ยิง
ถ้ามวลมและความเร็วปากกระบอกปืนวีของกระสุนเป็นที่รู้จักกัน พลังงานจลน์และโมเมนตัมสามารถกำหนดได้จากความสัมพันธ์ itsอีk = (1/2)มวี2 และโมเมนตัมพี = มวี. ข้อมูลนี้สามารถเปิดเผยได้มากมายเกี่ยวกับผลกระทบทางชีวภาพและผลกระทบอื่น ๆ ที่อาจเกิดจากการปล่อยปืนเพียงครั้งเดียว
สมการความเร็วปากกระบอกปืน
หากคุณทราบความเร่งของกระสุน คุณสามารถกำหนดความเร็วของปากกระบอกปืนได้จากสมการจลนศาสตร์
v^2 = v_0^2 + 2ax
ที่ไหนวี0 = ความเร็วเริ่มต้น = 0,x= ระยะทางที่เดินทางภายในกระบอกปืน และวี= ความเร็วปากกระบอกปืน
หากคุณไม่ได้รับค่าความเร่ง แต่รู้แรงดันการยิงภายในถังแทน สูตรความเร็วปากกระบอกสามารถหาได้จากความสัมพันธ์ระหว่างแรงสุทธิF(มวลคูณความเร่ง) พื้นที่อา, มวลม, ความดันพี(แรงหารด้วยพื้นที่) และความเร่ง(แรงหารด้วยมวล)
เพราะพี = F/อา, F = ม, และพื้นที่อาของหน้าตัดของทรงกระบอก (ซึ่งถือว่าปากกระบอกปืนเป็นได้) คือ πr2 (rเป็นรัศมีของปากกระบอกปืน)สามารถแสดงในรูปของปริมาณอื่นๆ เหล่านี้ได้:
a = \frac{Pπr^2}{m}
หรือคุณสามารถประมาณความเร็วของกระสุนได้คร่าวๆ โดยการวัดระยะทางจากปากกระบอกปืนไปยังเป้าหมาย และแบ่งตามเวลาที่ใช้กระสุนไปถึงเป้าหมาย แม้ว่าจะมีการสูญเสียบางส่วนเนื่องจากแรงต้านของอากาศ วิธีที่ดีที่สุดในการกำหนดความเร็วของปากกระบอกปืนคือการใช้โครโนกราฟ
สมการจลนศาสตร์สำหรับการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์
มาตรฐานสมการการเคลื่อนที่ควบคุมทุกสิ่งที่เคลื่อนไหว ตั้งแต่กระสุนไปจนถึงผีเสื้อ ในที่นี้เราขอนำเสนอรูปแบบที่สมการเหล่านี้ใช้ในกรณีของการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์โดยเฉพาะ
ปัญหาการเคลื่อนที่ของโพรเจกไทล์ทั้งหมดเป็นปัญหาการตกอย่างอิสระ เพราะหลังจากความเร็วเริ่มต้นถูกส่งไปยังโพรเจกไทล์ในแต่ละครั้งt= 0 ของปัญหา แรงที่กระทำต่อโพรเจกไทล์เพียงอย่างเดียวคือแรงโน้มถ่วง ดังนั้น ไม่ว่ากระสุนจะถูกยิงเร็วแค่ไหน กระสุนก็จะตกลงสู่พื้นโลกอย่างรวดเร็วราวกับถูกปล่อยจากมือคุณ คุณสมบัติการเคลื่อนไหวที่ตอบโต้ได้ง่ายนี้ทำให้หัวกลับหัวซ้ำแล้วซ้ำเล่าในปัญหาการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์
โปรดทราบว่าสมการเหล่านี้ไม่ขึ้นกับมวลและไม่คำนึงถึงแรงต้านของอากาศ ซึ่งเป็นคุณสมบัติทั่วไปในการคำนวณทางฟิสิกส์อย่างง่ายxและyคือ การกระจัดในแนวนอนและแนวตั้ง หน่วยเป็นเมตร (m)tเป็นเวลาเป็นวินาที (s)คือความเร่งในหน่วย m/s2, และก= ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก9.81 ม./วินาที2.
\begin{aligned} &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{aligned}
เมื่อใช้สมการเหล่านี้ คุณจะสามารถกำหนดเส้นทางของกระสุนที่ยิงออกไป และแก้ไขการตกจากแรงโน้มถ่วงเมื่อเล็งไปที่เป้าหมายที่อยู่ไกลออกไป
ความเร็วตะกร้อที่เลือก
ปืนพกทั่วไปมีความเร็วปากกระบอกปืนในช่วง 1,000 ฟุต/วินาที ซึ่งหมายความว่ากระสุนดังกล่าวจะ เดินทางหนึ่งไมล์ในเวลาน้อยกว่าห้าวินาทีหากมันไม่โดนอะไรหรือไม่ล้มลงกับพื้นโดยสิ่งนั้น จุด. อาวุธปืนของตำรวจบางกระบอกมีการติดตั้งเพื่อปล่อยกระสุนที่ความเร็วมากกว่า 1,500 ฟุต/วินาที
- ในการแปลงจาก ft/s เป็น m/s ให้หารด้วย 3.28
เครื่องคิดเลขความเร็วตะกร้อ
ดูแหล่งข้อมูลสำหรับเครื่องมือออนไลน์ที่อนุญาตให้ป้อนข้อมูลที่ละเอียดมากเกี่ยวกับ อาวุธปืนและกระสุนเฉพาะเพื่อให้ได้ค่าประมาณความเร็วปากกระบอกปืนและข้อมูลอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับ ขีปนาวุธ