تخطى إلى المحتوى
بوابة Airsoft Pegatiros.com

الفيزياء في الادسنس

11 / 09 / 2019
الفيزياء في ورشة Airsoft

في عالم airsoft نحن معتادون على التعامل مع المصطلحات والوحدات والتعبيرات لعالم الفيزياء دون معرفة أو فهمها بشكل جيد للغاية.

بواسطة The Night Horseman ، 2001.

في هذه المقالة سنلقي نظرة على بعض المفاهيم الأساسية التي تساعدنا على فهم هذه العلاقة بين airsoft والعلوم الفيزيائية بشكل أفضل وتوضيح معنى بعض المصطلحات.


الباليستيات
بدأ دراسة هذا الفرع القديم من الفيزياء ، دون أن يدرك ذلك ، من قبل أول البشر الذين كرسوا أنفسهم لرمي الحجارة والعصي. لقد أدركوا أن مسار المقذوف يتأثر بمختلف الجوانب المادية المشتركة بين الجميع ، وهذه الجوانب المادية الطبيعية والعالمية هي القوانين الفيزيائية. تحكم هذه القوانين مسار أي قذيفة ، بما في ذلك ب ب س المستخدمة في الادسنس.
في الأساس تدرس المقذوفات حركة الجسم في واحد أو بعدين أو ثلاثة أبعاد ، بناءً على السرعة والمسار والتأثير والمورفولوجيا للقذيفة الأولية التي يتم تعديلها بمقاومة الهواء والجاذبية في ظل الظروف المثالية ، أي بدون اضطراب أو رياح أو طيور تنحرف القذيفة.
إن المقذوفات الأكثر تطوراً هي التي تدرس المقذوفات التي تطلقها الأسلحة النارية حيث يحاول عامل مقاومة الهواء التقليل إلى أدنى حد من التشكل ، والتأثير الجيروسكوبي المطبوع عليه ، والكتلة وسرعة خروج المقذوف. ولكن بما أن المقذوفات من bbs لدينا تتأثر بمقاومة الهواء بسبب شكلها الكروي ، وانخفاض وزنها وسرعة خروجها بطرق مختلفة ، لا يمكن تطبيق المقذوفات الكلاسيكية مباشرة. هذا هو السبب في أن مسار ب ب يشبه أكثر من السهم من الرصاصة (وبالتالي ، فإننا مضطرون في كثير من الأحيان لاستخدام اللقطة المكافئة بدلاً من اللقطة المتوترة الأكثر فعالية).


الوحدات الفيزيائية
للتحرك في عالم الفيزياء ، يجب أن نعرف كيف يتم قياس معلماته وكيفية تحويل هذه المعلمات إلى معلمات أخرى مماثلة. لقياس هذه المعلمات ، نستخدم وحدات القياس التي تختلف اعتمادًا على المعلمة المراد قياسها. في airsoft ، نحن مهتمون بسرعة إخراج الـ bb ووزنها.
باستخدام هذين المعاملين ، سنتمكن من الحصول على الآخرين مثل الطاقة الحركية التي سنتحدث عنها لاحقًا.
لقياس سرعة إخراج bb نستخدم نوعين من الوحدات:
- وحدات النظام المتري الدولي: "m / s" ؛ متر في الثانية (متر يسافر bb في ثانية واحدة).
- وحدات النظام الأنجلو ساكسوني الوثني في العصور الوسطى: "fps" ؛ قدم في الثانية (أي القدم التي يسافرها ب ب في ثانية واحدة).

لأن وحدة الوقت هي نفسها (بالثواني) ، نحتاج فقط إلى معرفة التكافؤ بين الأقدام والأمتار للانتقال من وحدة إلى أخرى:
قدم واحدة 0 متر
المتر 3،2808 قدم.
للانتقال من "m / s" إلى "fps" ، يجب أن نضرب في 3'2808 وأن ننتقل من "fps" إلى "m / s" يجب أن نضرب في 0.

مثال: تصوير fusco عند 330 إطارًا في الثانية ثم 330 x 0´3048 يمكننا القول أن تصوير fusco عند 100´584 متر / ثانية

لحسن الحظ ، إنهم لا يعطوننا وزن ب ب في الحبوب أو جنيه وثني ، لكنهم يقدمون لنا في الوحدات الدولية ، أي في "غرامات". عادة ما يزن ب ب 0.2 جرام ، أي خمس جرام (أي ، مع 5 ب ب سيكون لدينا 1 جرام من الوزن). ولكن لاستخدام هذه القيمة في الفيزياء يجب أن نفعل ذلك بالكيلوغرام.
للانتقال من الجرامات إلى الكيلوجرامات ، نقسم على 1000 ، لذا فإن 0'2 جرامًا سيكون 0 كجم.


الطاقة الحركية
يتم تحديد الطريقة الصحيحة لقياس قوة AEG من خلال هذه القيمة ، لأنه على الرغم من أننا معتادون على شبه سرعة الخرج ("fps") إلى الطاقة ، إلا أنها غير صحيحة تمامًا ، على الرغم من أن لها علاقة.
يمكن أن تكون الطاقة الحركية معادلة للضرر الذي تسببه المقذوف لأن كل من سرعة الكمامة وكتلة المقذوفة متورطون في هذه المعلمة (التأثير عند 300 إطارًا في الثانية من 0'20 bb ليس هو نفسه تأثير تأثير bb الذي تزن 0'40).

الطاقة الحركية ، بحكم تعريفها ، هي القدرة على القيام "بعمل" جسم متحرك على نظام آخر. هكذا مكشوف غير مفعم بالحيوية ، وخاصة مفهوم "العمل" ، وسأحاول شرحه بوضوح ؛ لنفترض أنه عندما يكون هناك تأثير علينا ، فإن BB (الجسم) ينقل الطاقة (يؤدي "وظيفة") عند نقطة التأثير التي تؤدي إلى تشوه أنسجتنا التي تبدد تلك الطاقة (الطاقة الحركية لـ bb هي تنتقل من ب ب إلى جسمنا). وبالتالي تعتمد هذه الطاقة الحركية على سرعة ووزن الـ bb.
قد يبدو هذا "العمل" الذي علّقت عليه سابقًا لبعضكم مفهومًا غريبًا ، لكن الأمر ليس كذلك ، فأنت معتاد جدًا على استخدامه ، كم مرة قلت شيئًا عن ينابيع شهر يوليو؟
وحدة النظام الدولي لقياس العمل والطاقة هي "يوليو" الشهيرة. وبالتالي يتم قياس الطاقة الحركية بالجول ، وهو مقياس صحيح لحساب الطاقة أو الضرر الذي يمكن أن يحدثه AEG. هذه هي معادلته:

Ec = ½ mvv

Ec = طاقة حركية
m = كتلة bb بالكيلوغرام
v = سرعة bb بالمتر / ثانية

مثال: يقوم fusco بإطلاق الذخيرة من 0 إلى 20 جرامًا بسرعة 350 إطارًا في الثانية ، ما هي القوة التي يمتلكها؟
نحن نمر سرعة صباحا / ثانية ؛ 350 إطارًا في الثانية x 0´3048 = 106´68 م / ث.
ننقل وزن البب إلى كيلوغرام. 0´20 جرام = 0´0002 كجم
نستبدل في الصيغة العناصر:
Ec = ½ x 0´0002 x 106´68 x 106´68 = 1.138،XNUMX جول من الطاقة.


مسار الإسقاط
كما ذكرت سابقًا ، فإن العوامل التي تؤثر على مسار المقذوف في ظل الظروف المثالية هي ، بشكل رئيسي ، مقاومة الهواء والجاذبية (عوامل أخرى مثل الاختلافات في الجاذبية ودوران الأرض تُهمل من أجل البساطة).
على افتراض أننا قادرون على تنظيم قفزة الهيب هوب بحيث يكون لـ bb مسار مستقيم قدر الإمكان (وهو ما يفترض الكثير) يمكننا تطبيق سلسلة من الصيغ لمعرفة نطاقها الفعال.
الجزء من الفيزياء الذي يدرس حركة الجسم في بعدين (أو ثلاثة ، لكننا نهتم فقط بعدين) هو "الميكانيكا".
لا تأخذ الميكانيكا في الاعتبار مقاومة الهواء لأنها من حيث المبدأ منخفضة جدًا للأجسام التي ليست خفيفة جدًا. وبالتالي ، إذا قمنا بالتصوير أفقياً ، فإن الجاذبية سوف تنجذب إلى الأرض بسبب الجاذبية (في فراغ سيحافظ على مساره مستقيماً ولن يتباطأ ، وهو مثالي لألعابنا ، ولكن إذا كان من الصعب الحصول على حقل هنا تخيل هناك).
وبهذه المصطلحات يمكننا حساب "سقوط" ب ب ، أي إلى أي مدى ستبتعد الأرض عنّا.

يتم دراسة حركة المقذوف في بعدين (الطول والطول) لأنها لا تهمنا كثيرًا إذا كانت تنحرف جانبًا عند حساب النطاق. وهكذا يمكننا وصف حركة BB باستخدام صيغتين مترابطتين تصفان حركة bb المذكورة لكل من البعدين. الأول يقيس المسافة (الطول) التي يمكن أن تصل إليها BB في وقت إذا لم تكن الجاذبية موجودة ، ويقيس الثاني المسافة التي ينتقل بها bb في العمودي (الارتفاع) لفترة معينة دون مراعاة المكون (الطول) الأفقي:

- بالنسبة للطول وإهمال مقاومة الهواء ، لدينا: X = VTT
حيث X هي المسافة التي تقطعها المقذوف (المدى) ، V هي سرعة المقذوف و T هي الوقت الذي تكون فيه المقذوف في الهواء
- بالنسبة للارتفاع لدينا: Y = VT - ½ gTT
Y هو ارتفاع اللقطة ، V السرعة الرأسية للمقذوف ، T الوقت الذي تكون فيه المقذوفة في الهواء و g الجاذبية.

إذا افترضنا أننا نطلق النار على كتفنا AEG من الكتف (حوالي 1 متر) بسرعة 5 م / ث. تحتوي سرعة المقذوف على مكون أفقي وليس عمودي ، في هذا الاتجاه يخضع لتسارع نحو الأرض بالجاذبية ، وبالتالي فإن السرعة الرأسية للقذيفة هي صفر. تسارع الجاذبية ، في المتوسط ​​، 100´9.
نستبدل في الصيغة الثانية ما يلي:
1´5 = 0 - ´ 9´8 TT
نوضح الوقت (T) لإيجاد عدد الثواني التي ستستغرقها المقذوفة للوصول إلى الأرض: أو:
TT = 0´3
T = 0'54 ثانية
نستبدل في الصيغة الأولى:
X = 100 × 0´54 = 54 مترًا
وبهذا نكون قد حصلنا على نطاق نظري أقصى يبلغ 54 مترًا أفقيًا. هذا على افتراض أننا أطلقنا النار بالتوازي مع الأرض ولم يكن لدينا مقاومة جوية. إذا أردنا زيادة القطع المكافئ والوصول إلى مسافة أكبر ، فسوف نحقق أقصى مدى للتصوير بزاوية 45 درجة مع الأفقي إذا كان الهدف عند نفس الارتفاع.


مقاومة الهواء
لماذا نتخلص من مقاومة الهواء في هذه الحسابات؟ تعتمد مقاومة الهواء إلى حد كبير على سرعة المقذوف وشكله ، لذلك إذا تم إلقاء الكرة عند 20 م / ث ، فستكون مقاومة الهواء ضئيلة بالنسبة للحركة من الكرة المذكورة ، ولكن إذا تم إطلاق بيليه بندقية بسرعة 900 م / ث ، يتم تقليل النطاق حتى 20 مرة لأنه عند السرعات الأعلى تكون مقاومة الهواء أكبر بكثير. لذلك نحتاج إلى وظيفة من شأنها حساب مقاومة الهواء للسرعة عند كل نقطة في مسار المقذوف ، وهي معقدة للغاية. إذا أخذنا في الاعتبار مقاومة الهواء ، فلن تكون هذه الصيغ الميكانيكية صالحة.
هناك برامج باليستية قادرة على حساب المسارات على أساس عيار الذخيرة ، وسرعة كمامة ، وتشكل الرصاص ، ولكن فقط لذخيرة النار.

اختلافات بين ذخيرة الوزن المختلفة
يجب إجراء قياسات الكرونوغراف لسرعات الخروج من AEG بالذخيرة من نفس الوزن حيث يتم قياس السرعة فقط ، وليس القوة. .
إذا تم إطلاق الذخيرة من 0 إلى 20 و 0-30 مع نفس AEG ، فسوف نحصل على سرعتين مختلفتين للخروج ، والثانية أقل من الأولى.
وذلك لأن الهواء الذي يدفع مكبس علبة التروس يجب أن يتحرك بشكل أكبر.
على الرغم من سرعة الخروج الأقل ، فإن مسار المقذوف أكثر استقامة ، كما ذكرنا من قبل ، فإن زيادة الوزن أقل تأثراً بالمرور عبر طبقات الهواء.
نرى أن سرعة الخروج تختلف ، ولكن هل تختلف الطاقة الحركية للقذيفة؟
كما رأينا من قبل ، عند حساب مدى قذيفة لا يتدخل وزن قذيفة على الإطلاق ، فقط السرعة. وبالتالي فإن مقذفين مختلفي الوزن بنفس السرعة سيكون لهما نفس المدى ، فما الذي يميزهما بعد ذلك؟ الطاقة الحركية.

مثال: إذا أطلقت AEG طلقات على 350 إطارًا في الثانية للذخيرة من 0 إلى 20 جرامًا ، فإن المقذوفات لها Ec 1 Ec138 J
إذا قمت بتصوير ذخيرة 0،30 جرام ، تنخفض السرعة بشكل كبير إلى 285 إطارًا في الثانية ولكن الطاقة الحركية تبقى.
لذا ، إذا قمنا بقياس اثنين من AEGs تصويب 0'20 و 0'30 لكل منهما وأعطانا نفس السرعة ، على سبيل المثال ، 350 إطارًا في الثانية ، فإن الطاقة الحركية ستكون 1'138 J و 1'7 J ؛ والثاني سيلحق ضررا أكبر بكثير من الأول يعطي نفس سرعة الكرونوغراف.

التي إذا استخدمنا ذخيرة ثقيلة أكثر في نفس AEG سنقوم بتحسين الدقة ، فسوف نتسبب في نفس الضرر ولكننا سنفقد المدى.


آمل أن يكون معتدلاً إذا قرأت هذا الطوب بالكامل.

الصينية المبسطة)الهولنديةEnالفرنسيةالألمانيّةالإيطاليةاليابانيّةالبرتغاليّةالروسيةالإسبانية