Admin
Admin
Nombre de missatges : 116
Fecha de inscripción : 01/03/2009
 |  Assumpte: INTRODUCCIÓ A LA BALISTICA Dv Maig 07, 2010 5:44 pm | |
|
Bàsicament la balística estudia el moviment d'un cos en una, dos o tres dimensions, partint d'una velocitat, una trajectòria, un efecte i una morfologia del projectil inicial que és modificat per la resistència de l'aire i la gravetat en condicions ideals, o sigui, sense turbulències, vents ni ocells que desviïn el projectil.
La balística més desenvolupada és la que estudia els projectils disparats per armes de foc on el factor de resistència de l'aire s'intenta minimitzar per la morfologia, l'efecte giroscòpic que es li imprimeix, la massa i la velocitat de sortida del projectil. Però com la balística de nostres BBs es veu afectada per la resistència de l'aire a causa de la seva morfologia esfèrica, el seu baix pes i velocitat de sortida de diferent manera, la balística clàssica no pot aplicar-se directament. És per la qual cosa que la trajectòria d'una BB s'assembli més a la d'una fletxa que al d' una bala (d'aquí que moltes vegades ens vegem obligats a utilitzar el tir parabòlic en comptes del més eficaç tir tens).
UNITATS FÍSIQUES.
En airsoft ens interessen la velocitat de sortida de la BB i el pes de la mateixa.
Amb aquests dos paràmetres podrem obtenir altres com l'energia cinètica de què després parlarem.
Per mesurar la velocitat de sortida de la BB utilitzem dos tipus d'unitats:
- Metres per segon (els metres que recorre la BB en un segon).
- “FPS”; feet per second (els peus que recorre la BB en un segon).
1 peu = 0´3048 metres
1 metre = 3´2808 peus.
Exemple: 330 FPS x 0´3048 METRES = Tret a 100´584 m/s
Si BB = 0’2 grams (5*0’20grms = 1 gram)
L'ENERGIA CINÈTICA.
La forma correcta de mesurar la potència d'un AEG es determina mitjançant aquest valor, malgrat que estem acostumats a assemblar velocitat de sortida (“FPS”) a potència, guarda certa relació, però no és correcte
L'energia cinètica es podria equiparar al dany que realitza el projectil ja que intervenen en aquest paràmetre tant la velocitat de sortida com la massa del projectil (no és el mateix un impacte a 300 fps d'una BB de 0´20 al d' una BB que pesi 0´40).
L'energia cinètica, per definició, és la capacitat de realitzar “treball” d'un cos en moviment sobre un altre sistema. Així exposat resulta un galimaties, sobretot el concepte de “treball”; diguem que quan es produeix un impacte sobre nosaltres la BB (el cos) ens transmet una energia (realitza un “treball”) en el punt d'impacte que es tradueix en deformació dels nostres teixits dissipant-se aquesta energia (l'energia cinètica de la BB es transmet de la BB al nostre cos). Així aquesta energia cinètica depèn de la velocitat i el pes de la BB.
La unitat del sistema internacional per mesurar el treball i l'energia és el famós “juliol”. Així l'energia cinètica es mesura els juliols, que és una mesura correcta per a calcula la potència o el dany que pot fer una AEG. Aquesta és la seva equació:
Ec = ½ m.v.v
Ec = energia cinètica
m = massa de la bb en quilograms
v = velocitat de la bb en m/s
Exemple: munició de 0´20 grams, velocitat de 350 fps quina potència té?:
Passem la velocitat a m/s; 350 fps x 0´3048 = 106´68 m/s.
Passem el pes de la bb a quilograms; 0´20 grams = 0´0002 quilograms
Substituïm en la formula els elements:
Ec = ½ x 0´0002 x 106´68 x 106´68 = 1.138 Juliols de potència.
TRAJECTÒRIA DEL PROJECTIL.
Com vaig comentar anteriorment els factors que afecten a la trajectòria d'un projectil en condicions ideals són, principalment, la resistència de l'aire i la gravetat (unes altres com les variacions de la gravetat i la rotació de la terra es menyspreen per simplificar el tema).
Posat que siguem capaços de regular l'hop-up perquè la bb tingui una trajectòria el però recta possible (que és molt suposar) podríem aplicar una sèrie de formules per conèixer el seu abast efectiu.
La part de la física que estudia el moviment d'un cos en dues dimensions (o tres, però a nosaltres ens importen sol dos) és la “mecànica”.
La mecànica no té en compte la resistència de l'aire ja que en principi és molt baixa per a cossos que no siguin molt lleugers. Així, si disparem en horitzontal, la bb es veuria atreta cap al sòl per la gravetat (en el buit mantindria la seva trajectòria recta i no es frenaria, ideal per als nostres jocs, però si és difícil aconseguir un camp aquí imagineu-vos en allà dalt).
En aquests termes podríem calcular la “caiguda” de la bb, o sigui, a que distancia la nostra tocada el sòl.
El moviment del projectil l'estudiem en dues dimensions (altura i longitud) perquè ens importa molt poc si es desvia cap als costats a l'hora de calcular l'abast. Així podem descriure el moviment d'una bb mitjançant dos formules interrelacionades que descriuen el moviment d'aquesta bb per a cadascuna de les dues dimensions. La primera mesura la distància (longitud) que arribaria la bb en un temps si no existís la gravetat i la segona la distància que recorre la bb en la vertical (altura) per a un temps determinat sense tenir en compte el component horitzontal (longitud):
- Per a la longitud, i menyspreant la resistència de l'aire, tenim: X = V T
Sent X la distància que recorre el projectil (abast), V la velocitat del projectil i T el temps que aquesta en l'aire el projectil
- Per a l'altura tenim: I = V T – ½ gTT
Sent I l'altura del tret, V la velocitat vertical del projectil, T el temps que aquesta en l'aire el projectil i g la gravetat.
Si suposem que disparem nostra AEG des de l'espatlla (uns 1´5 metres d'altura) a una velocitat de 100 m/s. La velocitat del projectil té un component horitzontal però no vertical, en aquesta direcció pateix l'acceleració cap al sòl de la gravetat per la qual cosa la velocitat vertical del projectil és zero. L'acceleració de la gravetat és, de mitjana, 9´8.
Substituïm en la segona formula tal que així:
1´5 = 0 – ½ 9´8 TT
Desembarassem el temps (T) per trobar quants segons trigaria el projectil a arribar a terra:
T T = 0´3
T = 0´54 segons
Substituïm en la primera formula:
X = 100 x 0´54 = 54 metres
Així hauríem obtingut un abast màxim teòric de 54 metres en l'horitzontal. Això posat que disparéssim de forma paral·lela a terra i no tinguéssim resistència de l'aire. Si volguéssim augmentar la paràbola i assolir una distància més gran aconseguiríem el màxim abast disparant amb un angle de 45è amb l'horitzontal si l'objectiu aquesta a nostra mateixa altura.
RESISTÈNCIA DE L'AIRE.
Perquè rebutgem la resistència de l'aire en aquests càlculs?: la resistència de l'aire depèn en gran manera de la velocitat del projectil i de la seva forma, així si es llança una pilota a 20 m/s la resistència de l'aire serà insignificant per al moviment d'aquesta pilota, però si es llança un perdigó d'escopeta a 900 m/s l'abast es veu reduït fins a 20 vegades a causa de que a més gran velocitat la resistència de l'aire és molt més gran. Per la qual cosa necessitaríem una funció que ens calculés la resistència de l'aire per a la velocitat en cada punt de la trajectòria del projectil el qual és molt complex. Si tinguéssim en compte la resistència de l'aire aquestes formules de mecànica no serien vàlides.
Existeixen programes balístics capaços de calcular trajectòries partint del calibre de la munició, velocitat de sortida i morfologia de la bala, però sol per a munició de foc.
DIFERÈNCIES ENTRE MUNICION DE DIFERENT PES.
Els mesuraments en cronògraf de les velocitats de sortida de nostres AEG s'han de fer amb munició del mateix pes ja que tan sol es mesura la velocitat, no la potència.
Si amb un mateix AEG disparem munició de 0´20 i 0´30 obtindrem dues velocitats de sortida diferents, la segona més baixa que la primera.
Això es deu a que l'aire que empeny el pistó del gear box ha de moure més pes.
Malgrat la menor velocitat de sortida la trajectòria del projectil és més rectifica perquè, com comentem abans, en tenir més pes es veu menys afectada en travessar les capes d'aire.
Veiem que la velocitat de sortida diversa però diversa l'energia cinètica del projectil?.
Com hem vist abans, en calcular l'abast d'un projectil no intervé per a res el pes del mateix, tan sol la velocitat. Per tant dos projectils de diferent pes a la mateixa velocitat tindran el mateix abast, què la diferència llavors?; l'energia cinètica.
Exemple: Si meu AEG dispara a 350 fps munició de 0´20 grams, els projectils tenen una Ec de 1´138 J
Si tret munició de 0´30 grams la velocitat baixa dràsticament a 285 fps però l'energia cinètica es manté.
Així si mesurem dos AEG disparant 0´20 i 0´30 cada una i ens donés la mateixa velocitat de, per exemple, 350 fps l'energia cinètica seria de 1´138 J i 1´7 J; la segona faria moltíssim més dany que la primera donant la mateixa velocitat en el cronògraf.
Amb la qual cosa si utilitzem munició de més pes en un mateix AEG millorarem la precisió, farem el mateix dany però perdrem abast.
| |
|
