Sådan beregnes mundhastighed

Indhold

• Sneglehastighed Ligning
• Kinematiske ligninger til projektilbevægelse
• Valgte mundhastighed
• Muzzle Velocity Calculator

Hvor hurtigt en kugle kører, når den forlader enden af ​​en kanontønde, kaldet mundhastigheden, er af stor interesse for både dem, der arbejder inden for ballistik- og fysikstuderende, der ønsker at dække et par nøglekoncepter i en, ja, skud.

Hvis massen m og mundhastighed v af en kugle kendes, kan dens kinetiske energi og momentum bestemmes ud fra forholdene E_k = (1/2)mv² og fart p = mv. Denne information kan på sin side afsløre en masse om den slags biologiske og andre effekter, der kan være resultatet af en enkelt udtømning af et skydevåben.

Sneglehastighed Ligning

Hvis du kender kuglens acceleration, kan du bestemme mundhastigheden fra kinematikligningen

v ^ 2 = v_0 ^ 2 + 2ax

hvor v₀ = starthastighed = 0, x = tilbagelagt afstand inden i pistoltromlen, og v = mundhastighed.

Hvis du ikke har givet værdien af ​​accelerationen, men i stedet kender skyde-trykket inde i cylinderen, kan en formel for hastighedshastighed udledes fra sammenhængen mellem nettokraft F (masse gange acceleration), område EN, masse m, pres P (kraft divideret med område) og acceleration -en (kraft divideret med masse).

Fordi P = F/EN, F = m-en, og området EN af tværsnittet af en cylinder (som det kan antages at være en pistolspids) er π_r_² (r at være radius for næsepartiet), -en kan udtrykkes i form af disse andre mængder:

a = frac {Pπr ^ 2} {m}

Alternativt kan du få et groft skøn over kuglernes hastighed ved at måle afstanden fra snuten til et mål og dele dette med den tid det tager kuglen at nå målet, skønt der vil være noget tab på grund af luftmodstand. Den bedste måde at bestemme mundhastigheden på er ved hjælp af en kronograf.

Kinematiske ligninger til projektilbevægelse

Standarden bevægelsesligninger styr alt, hvad der bevæger sig, fra kugler til sommerfugle. Her præsenterer vi specifikt den form, disse ligninger har i tilfælde af projektilbevægelse.

Alle projektilbevægelsesproblemer er problemer med frit fald, fordi projektilet efter en indledende hastighed gives til tiden t = 0 af problemet, den eneste kraft, der virker på projektilet, er tyngdekraften. Så uanset hvor hurtigt en kugle affyres, falder den mod Jorden lige så hurtigt, som om den simpelthen var faldet fra din hånd. Denne modintuitive bevægelsesegenskab bærer hovedet gentagne gange i problemer med projektilbevægelse.

Bemærk, at disse ligninger er uafhængige af masse og tager ikke højde for luftmodstand, en fælles kvalifikation i enkle fysikberegninger. x og y er vandrette og lodrette forskydninger i meter (m), t er tid i sekunder (r) -en er acceleration i m / s², og g = accelerationen på grund af tyngdekraften på Jorden, 9,81 m / s².

begynde {justert} & x = x_0 + v_xt ; {(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) ende {justeret}

Ved at bruge disse ligninger kan du bestemme banen for en fyret kugle og endda korrigere for fald på grund af tyngdekraften, når du sigter mod et fjernt mål.

Valgte mundhastighed

Typiske håndvåben har mundhastigheder i intervallet 1.000 ft / s, hvilket betyder, at en sådan kugle ville rejse en mil på lidt over fem sekunder, hvis den ikke ramte noget eller ikke faldt til jorden ved det punkt. Nogle politiets skydevåben er udstyret til at aflade kugler ved over 1.500 ft / s.

Muzzle Velocity Calculator

Se Ressourcerne for et online-værktøj, der giver mulighed for at indtaste meget granuleret information om specifikke skydevåben og kugler for at opnå estimater af snuderhastighed og andre data relateret til ballistik.