Comment calculer la vitesse de la bouche

Contenu

• Équation de la vitesse initiale
• Equations cinématiques pour le mouvement du projectile
• Vélocités du museau sélectionnées
• Calculateur de vélocité de la bouche

La rapidité avec laquelle une balle se déplace lorsqu'elle quitte l'extrémité d'un canon de canon, appelée vitesse initiale, est d'un grand intérêt pour ceux qui travaillent dans le domaine de la balistique et les étudiants en physique qui cherchent à couvrir quelques concepts clés en un, eh bien, coup.

Si la masse m et la vitesse initiale v d'une balle sont connus, son énergie cinétique et son élan peuvent être déterminés à partir des relations E_k = (1/2)mv² et la dynamique p = mv. Ces informations peuvent à leur tour révéler beaucoup d'informations sur le type d'effets biologiques et autres pouvant découler du simple tir d'une arme à feu.

Équation de la vitesse initiale

Si vous connaissez l'accélération de la balle, vous pouvez déterminer la vitesse initiale à l'aide de l'équation de la cinématique.

v ^ 2 = v_0 ^ 2 + 2ax

où v₀ = vitesse initiale = 0, X = distance parcourue à l'intérieur du canon, et v = vitesse initiale.

Si vous ne donnez pas la valeur de l'accélération mais connaissez plutôt la pression de tir à l'intérieur du canon, une formule de vitesse initiale peut être déduite des relations entre la force nette F (masse fois l'accélération), surface UNE, Masse m, pression P (force divisée par la surface) et accélération une (force divisée par la masse).

Parce que P = F/UNE, F = muneet la région UNE de la section transversale d’un cylindre (qu’on peut supposer comme une arme de canon) est π_r_² (r étant le rayon du museau), une peut être exprimé en termes de ces autres quantités:

a = frac {Pπr ^ 2} {m}

Vous pouvez également obtenir une estimation approximative de la vitesse des balles en mesurant la distance entre le museau et une cible et en la divisant par le temps nécessaire pour que la balle atteigne la cible, bien que la résistance de l'air entraîne des pertes. La meilleure façon de déterminer la vitesse initiale est d'utiliser un chronographe.

Equations cinématiques pour le mouvement du projectile

Le standard équations de mouvement gouverner tout ce qui bouge, des balles aux papillons. Nous présentons ici spécifiquement la forme que prennent ces équations dans le cas du mouvement du projectile.

Tous les problèmes de mouvement de projectile sont des problèmes de chute libre, car après qu'une vitesse initiale est donnée au projectile à la fois t = 0 du problème, la seule force agissant sur le projectile est la gravité. Donc, peu importe la rapidité avec laquelle une balle est tirée, elle tombe vers la Terre aussi rapidement que si elle venait tout simplement de tomber de votre main. Cette propriété contre-intuitive du mouvement relève régulièrement la tête dans les problèmes de mouvement de projectile.

Notez que ces équations sont indépendantes de la masse et ne prennent pas en compte la résistance de l'air, une qualification commune dans les calculs de physique simples. X et y sont les déplacements horizontaux et verticaux en mètres (m), t est le temps en secondes, une est l'accélération en m / s², et g = l'accélération due à la gravité sur Terre, 9,81 m / s².

begin {aligné} & x = x_0 + v_xt ; {(constante 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 {aligné}

En utilisant ces équations, vous pouvez déterminer le trajet d'une balle tirée et même corriger la chute due à la gravité lorsque vous visez une cible éloignée.

Vélocités du museau sélectionnées

Les pistolets classiques ont une vitesse initiale de l'ordre de 1 000 pieds / s, ce qui signifie qu'une telle balle pourrait parcourir un kilomètre et demi en un peu plus de cinq secondes si elle ne heurtait rien ou ne tombait pas au sol à ce moment-là. Certaines armes à feu de la police sont équipées pour décharger des balles à plus de 1 500 pieds / s.

Calculateur de vélocité de la bouche

Consultez les ressources pour consulter un outil en ligne permettant de saisir des informations très détaillées sur des armes à feu et des balles spécifiques afin d'obtenir des estimations de la vitesse initiale et d'autres données liées à la balistique.