เนื้อหา
อาจเป็นหนึ่งในอาวุธล้อมที่มีชื่อเสียงที่สุดหรือน่าอับอาย - หนังสติ๊กถูกใช้ในการโยนขีปนาวุธเข้าไปในฐานที่มั่นของข้าศึกในความพยายามที่จะลดการป้องกันหรือทำลายเจตจำนงของผู้หลบภัยข้างใน จากมุมมองของฟิสิกส์แล้วหนังสติ๊กนั้นเป็นคันโยกแบบง่าย ๆ ด้วยแขนเหวี่ยงที่เหวี่ยงลงบนศูนย์กลางจนกระทั่งคานเหล็กหยุดแขนและปล่อยกระสุนปืนออกมานั่งอยู่ในถังที่ปลายแขน หากคุณมีเครื่องยิงหนังสติ๊กหรือทำการยิงง่ายๆ - การกำหนดกำลังของมันต้องใช้การวัดเพียงเล็กน้อยและการคำนวณอย่างง่าย
การกำหนดพลังแห่งหนังสติ๊กของคุณ
เริ่มต้นด้วยการชั่งน้ำหนักกระสุนปืนของคุณ สำหรับการคำนวณที่จำเป็นที่ตามมาจะเป็นการดีที่สุดที่จะบันทึกมวลเป็นกิโลกรัม
ก่อนที่จะยิงขีปนาวุธของคุณเข้าสู่ตำแหน่งที่ต้องการวัด: ระยะเวลาที่แขนจะเคลื่อนที่จากตำแหน่งพักผ่อนไปยังคานกระทบคานระยะเวลาที่กระสุนปืนนำไปถึงความสูงสูงสุดระยะทางที่กระสุนปืนเดินทาง . เนื่องจากหนังสติ๊กเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงเช่นนี้ - คุณอาจต้องการให้ผู้ช่วยที่มีนาฬิกาจับเวลาทำการปฏิวัติหนึ่งในเวลานั้นให้ใช้กล้องวิดีโอเพื่อจับภาพของหนังสติ๊กที่เคลื่อนไหวแล้วทำการวัดตามฟุตเทจของวิดีโอหรือใช้การทดลองหลายอย่าง เพื่อรับคะแนนข้อมูลทั้งหมดของคุณ
กำหนดความเร็วแนวนอนเริ่มต้น (Vh) โดยใช้ระยะการกระแทกของขีปนาวุธ (d) และระยะเวลาที่ใช้ในการไปที่นั่นโดยสมมติว่ากระสุนปืนกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแนวนอนเดียวกันเมื่อกระทบ: (Th): Vh = d / Th . ตัวอย่างเช่นระยะทาง 100 เมตรที่ 10 วินาทีคือ: Vh = 100/10 = 10 เมตรต่อวินาที
กำหนดความเร็วแนวตั้งเริ่มต้น (Vv) โดยใช้เวลาที่ใช้กระสุนปืนเพื่อให้ได้ความสูงสูงสุด (Tmax) การเร่งความเร็วของแรงโน้มถ่วง (-9.8 เมตร / วินาที ^ 2) และความเร็วแนวตั้งที่ความสูงสูงสุดซึ่งเป็นศูนย์: Vv = 0 - (แรงโน้มถ่วง * Tmax) ดังนั้นถ้ากระสุนใช้เวลา 5 วินาทีในการเข้าถึงความสูงสูงสุด: Vv = 0 - (-9.8 * 5 วินาที) = 49.4 เมตร / วินาที
ในการหาความเร็วทั้งหมด (Vtotal) โดยยึดตามความเร็วแนวนอน (Vh) และความเร็วแนวตั้ง (Vv) ตามที่กำหนดในสองขั้นตอนสุดท้ายเราใช้สูตร: Vtotal = รากที่สองของ (Vv กำลังสอง + Vh กำลังสอง) ใช้ตัวเลขที่ระบุในขั้นตอนก่อนหน้านี้เราจะได้รับ: Vtotal = สแควร์รูทของ (10 ^ 2 + 49.4 ^ 2) = สแควร์รูทของ (100 + 2440) = ประมาณ 50 เมตร / วินาที
ต่อไปเราต้องกำหนดความเร่งของกระสุนปืนของเรา (Aproj) โดยใช้ความเร็วเริ่มต้นของกระสุนปืน (Vinitial) และหารด้วยเวลาที่ใช้ไปถึงความเร็วนั้น (Tinitial) ดังนั้นถ้า Tinitial คือ 0.25 วินาที: Aproj = Vinitial / Tinitial = 50 / 0.25 = 200 เมตร / วินาที ^ 2
ทวีคูณความเร่งนี้ (Aproj) โดยมวลของกระสุนปืน (Mproj) และคุณมีปริมาณแรงที่พุ่งออกมาจากหนังสติ๊ก (Fcat) บนกระสุนปืน ดังนั้นถ้า Mproj คือ 1 กิโลกรัม: Fcat = Mproj x Aproj = 1 x 200 = 200 กิโลกรัม * m / วินาที ^ 2 = 200 นิวตัน (หน่วยแรงมาตรฐาน)