Conţinut
- Istoria tunurilor și a bulelor de tun
- Newtons Ecuații de mișcare
- Lansarea orizontală
- Joc de jocuri virtuale de tunuri
Bilanțele de tun pot fi un lucru din trecutul războiului uman, dar nu este dificil să-ți imaginezi sentimentul de temut când vezi un proiectil metalic de 40 de kilograme îndreptat către nava ta, neputând spune pentru câteva momente agonizante dacă va găsi o marcă mortală.
Pe lângă faptul că sunt lucrurile de legende ale piraților și o caracteristică proeminentă în jocurile video, inclusiv unele dintre cele mai vechi jocuri de casă din anii '80, bilele de tun oferă o lecție superbă în fizica mișcării proiectilelor de bază.
În loc de dubluri de aur, cu toate acestea, "comoara" dvs. va veni sub forma unor abilități îmbunătățite la dezlegarea problemelor balistice de bază.
Istoria tunurilor și a bulelor de tun
În ziua de azi nu veți găsi tunuri sau bile de tun pentru vânzare la retailerul dvs. local de mari dimensiuni, dar a existat un moment în care un bun tun pe mână a fost important pentru un grup de persoane care dețin sau se aplecau să dețină o mare parte de proprietăți valoroase. . Cândva, tunurile au fost foarte eficiente pentru a descuraja hoții sau, în mod alternativ, le-a fost mai ușor să-și piardă comerțul discutabil.
După cum v-ați putea aștepta, nu există cu adevărat o greutate „tipică” a bilei de tun. Pentru a vă face o idee generală, forțele britanice ale bătrânilor au făcut bile de tun în mase discrete care variază de la aproximativ 4 kilograme până la aproximativ 42 de kilograme. Deoarece acestea erau confecționate din fier, o densitate tipică era de aproximativ 7.860 kg / m3. Asta este de aproximativ opt ori mai densă decât apa.
Newtons Ecuații de mișcare
Geniul din secolul al XVII-lea Isaac Newton a făcut o mulțime de lucruri, inclusiv inventarea a numeroase metode ale calculului modern. Dar poate că cea mai mare fază a lui a fost obținerea ecuațiilor matematice care guvernează comportamentul obiectelor supuse influenței gravitației și a altor forțe.
Soluția generală pentru poziția orizontală X, viteză v și accelerare A a unui obiect la timp T este:
x (t) = x0+ v0t + (1/2) la2
Aceasta poate fi combinată cu alte ecuații de mișcare pentru a deriva expresii conexe.
Lansarea orizontală
Rețineți că atunci când trageți o bilă de tun la distanță într-un anumit unghi, aceasta este supusă influenței gravitației în același mod în care s-ar întâmpla dacă ar fi aruncat-o doar deasupra unei clădiri. Adică, dacă tragi cu bile de tun cu suficientă forță pentru a-l scoate la 100 de metri în aer, acesta va cădea la pământ la fel de rapid dacă se mișcă orizontal în timp ce va cădea, doar dacă va cădea.
O cantitate crucială este gamăsau distanța maximă pe care va parcurge mingea de tun. Aceasta este o funcție a vitezei inițiale v0 și unghiul de lansare θ:
R = / g
Joc de jocuri virtuale de tunuri
A te juca cu un joc online de lansare a unei bile de tun nu te va face, de la sine, expert în fizică sau balistică. Cu toate acestea, acest lucru vă va oferi o șansă de a înțelege modul în care mărimea și direcția schimbărilor în unghiul de lansare și viteza pot afecta calea finală a unui proiectil și modul în care războinicii timpurii au învățat să își dea seama de propriile greșeli în bineînțelesul „experimentelor” lor belicoase.
Consultați Resurse pentru un exemplu de joc simplu de lansare a proiectilelor, care vă permite să introduceți parametrii de lansare cu precizie și să observați ce se întâmplă atunci când trageți o altă boală de tun.