Bir merminin silah namlusunun ucundan ayrıldığında ne kadar hızlı hareket ettiği, namlu çıkış hızı olarak adlandırılan büyük ilgi çekicidir. hem balistik alanında çalışanlara hem de birkaç temel kavramı bir arada ele almak isteyen fizik öğrencilerine, peki, atış.
eğer kütlemve namlu hızıvmerminin kinetik enerjisi ve momentumu bu ilişkilerden belirlenebilir.Ek = (1/2)mv2 ve momentump = mv. Bu bilgi, sırayla, bir ateşli silahın tek atışından kaynaklanabilecek biyolojik ve diğer etkilerin türü hakkında çok şey ortaya çıkarabilir.
Namlu Hız Denklemi
Merminin ivmesini biliyorsanız, kinematik denkleminden namlu çıkış hızını belirleyebilirsiniz.
v^2 = v_0^2 + 2ax
neredev0 = ilk hız = 0,x= silah namlusu içinde kat edilen mesafe vev= namlu çıkış hızı.
İvmenin değeri size verilmediyse, bunun yerine namlu içindeki ateşleme basıncını biliyorsanız, net kuvvet arasındaki ilişkilerden bir namlu çıkış hızı formülü elde edilebilir.F(kütle çarpı ivme), alanbir, kitlem, basınçP(kuvvet bölü alan) ve ivmebir(kuvvet bölü kütle).
ÇünküP = F/bir, F = mbir, ve alanbirbir silindirin enine kesitinin (tabanca namlu olduğu varsayılabilir) π'dir.r2 (rnamlu yarıçapı olmak),birbu diğer miktarlar cinsinden ifade edilebilir:
a = \frac{Pπr^2}{m}
Alternatif olarak, namludan hedefe olan mesafeyi ölçerek merminin hızının kaba bir tahminini alabilirsiniz. ve bunu merminin hedefe ulaşması için geçen süreye bölmek, ancak hava direnci nedeniyle bir miktar kayıp olacaktır. Namlu çıkış hızını belirlemenin en iyi yolu bir kronograf kullanmaktır.
Mermi Hareketi için Kinematik Denklemler
Standarthareket denklemlerimermilerden kelebeklere kadar hareket eden her şeyi yönetir. Burada, bu denklemlerin mermi hareketi durumunda aldığı formu özellikle sunuyoruz.
Tüm mermi hareketi problemleri serbest düşme problemleridir, çünkü mermiye başlangıçta bir hız verildikten sonrat= 0 problemde mermiye etki eden tek kuvvet yerçekimidir. Yani bir mermi ne kadar hızlı ateşlenirse atılsın, sanki elinizden düşmüş gibi hızla Dünya'ya düşüyor. Hareketin bu sezgisel özelliği, fırlatma hareketi problemlerinde tekrar tekrar başını kaldırır.
Bu denklemlerin kütleden bağımsız olduğunu ve basit fizik hesaplamalarında yaygın bir nitelik olan hava direncini hesaba katmadığını unutmayın.xveymetre (m) cinsinden yatay ve dikey yer değiştirmedir,tsaniye (sn) cinsinden zamandır,birm/s cinsinden ivmedir2, veg= Dünyadaki yerçekimi ivmesi,9.81 m/s2.
\begin{hizalanmış} &x = x_0 + v_xt \;\text{(sabit 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{hizalı}
Bu denklemleri kullanarak, ateşlenen bir merminin yolunu belirleyebilir ve hatta uzak bir hedefe nişan alırken yerçekimi nedeniyle düşmeyi düzeltebilirsiniz.
Seçilen Namlu Hızları
Tipik tabancaların namlu çıkış hızları 1000 ft/sn aralığındadır, bu da böyle bir merminin hiçbir şeye çarpmadıysa veya yere düşmediyse, beş saniyeden biraz fazla bir sürede bir mil seyahat edin nokta. Bazı polis ateşli silahları, 1.500 ft/sn'nin üzerinde bir hızda mermi atmak üzere donatılmıştır.
- ft/s'den m/s'ye dönüştürmek için 3,28'e bölün.
Namlu Hız Hesaplayıcı
Hakkında çok ayrıntılı bilgilerin girilmesine izin veren çevrimiçi bir araç için Kaynaklara bakın. namlu çıkış hızı tahminlerini ve bununla ilgili diğer verileri elde etmek için belirli ateşli silahlar ve mermiler balistik.