Перейти к содержанию
Страйкбольный портал Pegatiros.com

Физика в страйкболе

11/09/2019
5.95 мм страйкбольный мяч

В мире страйкбола мы привыкли обращаться с терминами, единицами и выражениями мира физики, не зная и не понимая их очень хорошо.

Ночной Всадник, 2001.

В этой статье мы рассмотрим некоторые базовые концепции, которые помогут нам лучше понять эту связь между страйкболом и физическими науками и прояснить значение некоторых терминов.


БАЛЛИСТИКА
Эту древнюю ветвь физики начали изучать, не осознавая этого, первые гуманоиды, которые посвятили себя бросанию камней и палок. Они поняли, что на траекторию снаряда влияют различные физические аспекты, общие для всех, эти естественные и универсальные физические аспекты являются физическими законами. Эти законы регулируют траекторию любого снаряда, включая bbs, используемые в страйкболе.
В основном баллистика изучает движение тела в одном, двух или трех измерениях, основываясь на скорости, траектории, эффекте и морфологии исходного снаряда, который изменяется в зависимости от сопротивления воздуха и силы тяжести в идеальных условиях, то есть без турбулентности, ветра или птиц, которые отклоняют снаряд.
Наиболее развитая баллистика - это та, которая изучает снаряды, выпущенные из огнестрельного оружия, где фактор сопротивления воздуха пытается минимизировать с помощью морфологии, гироскопического эффекта, который на него отпечатан, массы и скорости выхода снаряда. Но так как баллистика наших bbs зависит от сопротивления воздуха из-за их сферической морфологии, малого веса и скорости выхода по-разному, классическая баллистика не может быть применена напрямую. Вот почему траектория bb больше похожа на траекторию стрелы, чем траектории пули (следовательно, много раз мы вынуждены использовать параболический выстрел вместо самого эффективного напряженного выстрела).


ФИЗИЧЕСКИЕ ЕДИНИЦЫ
Чтобы двигаться в мире физики, мы должны знать, как измеряются его параметры и как преобразовывать эти параметры в другие подобные. Для измерения этих параметров мы используем метрические единицы, которые варьируются в зависимости от измеряемого параметра. В страйкболе нас интересует скорость вывода bb и вес.
С помощью этих двух параметров мы сможем получить другие, такие как кинетическая энергия, о которой мы поговорим позже.
Чтобы измерить скорость вывода bb, мы используем два типа единиц:
- Единицы международной метрической системы: «м / с»; метров в секунду (метры, которые bb путешествует за одну секунду).
- Единицы англосаксонской языческой средневековой системы: «фпс»; футов в секунду (то есть футов, которые bb проходит за одну секунду).

Поскольку единица времени одинакова (секунды), нам нужно знать только эквивалентность между футами и метрами, чтобы перейти от одной единицы к другой:
одна нога 0´3048 метров
один метр составляет 3 футов.
Чтобы перейти от "m / s" к "fps", мы должны умножить на 3'2808, а чтобы перейти от "fps" к "m / s", мы должны умножить на 0´3048.

Пример: мой fusco снимает со скоростью 330 кадров в секунду, затем 330 x 0´3048, мы можем сказать, что мой fusco снимает со скоростью 100´584 м / с

К счастью, они не дают нам вес bb в зернах или в языческих фунтах, но они предлагают его нам в международных единицах, то есть в «граммах». Обычно bb весит 0.2 грамма, то есть пятую часть грамма (то есть, с 5 bb у нас будет 1 грамм веса). Но чтобы использовать это значение в физике, мы должны сделать это в килограммах.
Чтобы перейти от грамма к килограмму, мы разделим на 1000, поэтому 0'2 грамма будут 0'0002 килограмма.


КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ
Правильный способ измерения мощности AEG определяется с помощью этого значения, поскольку, хотя мы привыкли напоминать выходную скорость («fps») для мощности, она совершенно неверна, хотя и имеет некоторое отношение.
Кинетическая энергия может быть приравнена к повреждению, нанесенному снарядом, так как в этот параметр входят как скорость дульного среза, так и масса снаряда (удар при 300 к / с при 0 бб, не такой же, как при ударе, который весят 20'0).

Кинетическая энергия, по определению, является способностью выполнять «работу» движущегося тела в другой системе. Таким образом, разоблачен тарабарщина, особенно понятие «работа», я постараюсь объяснить это прямо; Скажем, когда на нас воздействует, bb (тело) передает энергию (выполняет «работу») в точке удара, что приводит к деформации наших тканей, рассеивая эту энергию (кинетическая энергия bb передается от ББ к нашему телу). Таким образом, эта кинетическая энергия зависит от скорости и веса BB.
Эта «работа», которую я прокомментировал ранее, может показаться некоторым из вас странной концепцией, но она не такова, вы очень привыкли ее использовать, сколько раз вы говорили что-то о весенних июльских источниках?
Единицей международной системы измерения работы и энергии является знаменитый «Июль». Таким образом, кинетическая энергия измеряется в джоулях, что является правильной мерой для расчета мощности или ущерба, которые может нанести AEG. Это его уравнение:

Ec = ½ мвв

Ec = кинетическая энергия
m = масса bb в килограммах
v = скорость bb в м / с

Пример: мой fusco стреляет боеприпасами по 0´20 грамм со скоростью 350 к / с, какой мощности он обладает?
Проходим скорость ам / с; 350 кадров в секунду x 0´3048 = 106´68 м / с.
Мы передаем вес BB в килограммах; 0´20 грамм = 0´0002 килограмм
Подставим в формулу элементы:
Ec = ½ x 0´0002 x 106´68 x 106´68 = 1.138 джоулей мощности.


ПРОЕКТНЫЙ ПУТЬ
Как я упоминал ранее, факторами, которые влияют на траекторию снаряда в идеальных условиях, являются, главным образом, сопротивление воздуха и гравитация (другие, такие как изменения силы тяжести и вращение Земли, для простоты игнорируются).
Предполагая, что мы можем регулировать переход так, чтобы у bb была траектория как можно более прямолинейно (чего можно ожидать), мы могли бы применить ряд формул, чтобы узнать его эффективную область.
Часть физики, которая изучает движение тела в двух измерениях (или трех, но мы заботимся только о двух), является «механикой».
Механика не учитывает сопротивление воздуха, так как в принципе оно очень мало для тел, которые не очень легкие. Таким образом, если мы будем стрелять горизонтально, bb будет притягиваться к земле под действием силы тяжести (в вакууме он будет сохранять прямолинейную траекторию и не будет замедляться, что идеально подходит для наших игр, но если здесь трудно найти поле, представьте себе, что он там).
В этих терминах мы могли рассчитать «падение» bb, то есть насколько далеко от нас коснется земля.

Мы изучаем движение снаряда в двух измерениях (высота и длина), потому что это очень мало значит для нас, отклоняется ли оно вбок при расчете дальности. Таким образом, мы можем описать движение bb, используя две взаимосвязанные формулы, которые описывают движение указанного bb для каждого из двух измерений. Первая измеряет расстояние (длину), которое bb достигнет за время, если гравитация не существует, а вторая измеряет расстояние, которое bb проходит по вертикали (высота) в течение заданного времени, без учета горизонтальной составляющей (длина):

- Для длины и пренебрежения сопротивлением воздуха имеем: X = VTT
Где X - это расстояние, которое проходит снаряд (дальность), V - скорость снаряда, а T - время, когда снаряд находится в воздухе.
- Для высоты имеем: Y = VT - ½ гТТ
Y - высота выстрела, V - вертикальная скорость снаряда, T - время нахождения снаряда в воздухе и g сила тяжести.

Если предположить, что мы снимаем нашу AEG с плеча (около 1 метров в высоту) со скоростью 5 м / с. Скорость снаряда имеет горизонтальную, но не вертикальную составляющую, в этом направлении она ускоряется под действием силы тяжести к земле, поэтому вертикальная скорость снаряда равна нулю. Ускорение силы тяжести составляет в среднем 100´9.
Подставим во вторую формулу такую, что:
1´5 = 0 - ½ 9´8 TT
Мы очищаем время (T), чтобы определить, сколько секунд потребуется снаряду, чтобы добраться до земли: o:
TT = 0´3
Т = 0'54 секунды
Подставим в первую формулу:
Х = 100 х 0´54 = 54 метра
Таким образом, мы получили бы теоретический максимальный диапазон 54 метра по горизонтали. Это при условии, что мы стреляли параллельно земле и не имели сопротивления воздуха. Если бы мы хотели увеличить параболу и достичь большего расстояния, мы бы достигли максимальной дальности стрельбы под углом 45º с горизонталью, если цель находится на той же высоте.


ВОЗДУШНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ
Почему в этих расчетах мы отбрасываем сопротивление воздуха? Сопротивление воздуха в значительной степени зависит от скорости снаряда и его формы, поэтому, если бросить мяч со скоростью 20 м / с, сопротивление воздуха будет незначительным для движения. указанного шарика, но если гранула дробовика запускается со скоростью 900 м / с, дальность уменьшается до 20 раз, потому что при более высоких скоростях сопротивление воздуха намного больше. Таким образом, нам нужна функция, которая будет рассчитывать сопротивление воздуха для скорости в каждой точке траектории снаряда, что очень сложно. Если мы примем во внимание сопротивление воздуха, эти механические формулы не будут действительны.
Существуют баллистические программы, способные рассчитывать траектории на основе калибра боеприпасов, скорости дульного среза и морфологии пули, но только для боеприпасов.

РАЗЛИЧИЯ МЕЖДУ РАЗЛИЧНЫМИ ВЕСАМИ
Хронограф измеряет скорость на выходе нашей AEG с боеприпасами того же веса, поскольку измеряется только скорость, а не мощность. ,
Если с одним и тем же AEG мы стреляем из боеприпасов 0´20 и 0´30, мы получим две разные скорости выхода, вторая ниже первой.
Это связано с тем, что воздух, толкающий поршень редуктора, должен перемещать больший вес.
Несмотря на более низкую скорость выхода, траектория снаряда более прямолинейна, потому что, как мы упоминали ранее, увеличение веса меньше влияет при прохождении через воздушные слои.
Мы видим, что скорость выхода изменяется, но изменяется ли кинетическая энергия снаряда?
Как мы видели ранее, при расчете дальности снаряда вес снаряда не влияет вообще, только скорость. Поэтому два снаряда разного веса с одинаковой скоростью будут иметь одинаковую дальность действия, что их тогда отличает? кинетическая энергия.

Пример: если мой AEG стреляет со скоростью 350 к / с, боеприпасы 0´20 грамм, снаряды имеют Ec 1´138 Дж
Если я стреляю боеприпасами по 0 г, скорость резко падает до 30 к / с, но кинетическая энергия остается.
Таким образом, если мы измерим два AEG, запускающих 0´20 и 0´30 каждый, и дадим нам одинаковую скорость, например, 350 кадров в секунду, кинетическая энергия будет 1'138 Дж и 1'7 Дж; второй нанес бы гораздо больший урон, чем первый, давший такую ​​же скорость хронографа.

С помощью которого, если мы будем использовать более тяжелые боеприпасы в одном и том же AEG, мы улучшим точность, мы нанесем такой же урон, но потеряем дистанцию.


Я надеюсь, что это будет мягко, если вы прочитаете этот кирпич целиком.

Китайский (упрощенное письмо)DutchАнглийскийFrenchGermanItalianJapanesePortugueseРусскийИспанский