lucky_one Posted June 7, 2007 Report Share Posted June 7, 2007 Witam :) Dziś jak się przebudziłem zaczęła mnie nurtować kwestia parametrów karabinu - przeliczenie fpsów na m/s (to mam akurat standardowo w kalkulatorze moim ;) ) i refleksja, że zależnie od rodzaju kulek świadczy to o innej energii wylotowej: E= (m*v^2)/2 Policzyłem to z ciekawości - bo podobno broń asg może mieć do jednego czy dwóch Joul'i (dżuli) energii początkowej pocisku... Chyba że coś zmyślam, to mnie poprawcie - chodzi mi o kwestie prawne - konieczności robienia pozwolenia na broń o energii powyżej iluś tam... Ale z tego co wiem, to na broń asg nikt sobie pozwoleń nie robi :P Niemniej, zastanowiła mnie w tym momencie druga kwestia - co z tego że np moja broń będzie miała 1J energii wylotowej, jeśli kulka na granicy zasięgu efektywnego straci sporo tej energii na skutek tarcia o powietrze? I tu pojawia się pytanie - ile straci?? Chodzi mi o końcową energię kulki przy uderzaniu w cel. Czy jesteście w stanie podać jakieś równania zależności współczynnika tarcia od prędkości kulki i jej masy (zakładając bezwietrzną pogodę). Albo lepiej - przeliczeniu już współczynnika tarcia na przyspieszenie kulki (a dokładniej opóźnienie) w zależności od jej prędkości i masy? Mi się udało znaleźć na razie tyle, ale to jest mało chyba... : F= C*S*( (d*v^2)/2 ) F - siła oporu aerodynamicznego C - współczynnik zależny od kształtu ciała (niemianowany) S - pole przekroju poprzecznego ciała ( w m^2) d - gęstość ośrodka w którym porusza się ciało (kg/m^3) v - prędkość ciała (m/s) Nawet jeśli uda się obliczyć siłę oporu, to nie bardzo jeszcze określiłem, jak będzie ona zmniejszać prędkość lecącej kulki... Czekam na jakieś sugestie... Boję się jednak, że bez pomiarów doświadczalnych się nie obejdzie :/ Dla formalności - uczę się na Politechnice Łódzkiej, może dlatego mi takie dziwactwa do głowy przychodzą :P Quote Link to post Share on other sites
Zachar Posted June 7, 2007 Report Share Posted June 7, 2007 bo podobno broń asg może mieć do jednego czy dwóch Joul'i (dżuli) energii początkowej pocisku...To jest bzdura :-P chodzi mi o kwestie prawne - konieczności robienia pozwolenia na broń o energii powyżej iluś tamDla broni pneumatycznej o Ek < 17J nie są wymagane pozwolwnia :mrgreen: Jeśli chodzi o same obliczenia to będzie problem. Po pierwszej sekundzie lotu prędkość pocisku się zmieni i znowu inna siła oporu działa, w kolejnej sekundzie znowu inna siła oporu i prędkość itd... licz, aż prędkość pocisku będzie bliska zera i zobaczymy co wyjdzie ;-) Quote Link to post Share on other sites
Kosmo Posted June 7, 2007 Report Share Posted June 7, 2007 Wszsytko pięknie i ładnie tylko dlaczego w elektrycznych... Quote Link to post Share on other sites
Michal_g Posted June 7, 2007 Report Share Posted June 7, 2007 Przy założeniach podanych na początku wątku (siła oporu ruchu proporcjonalna do kwadratu prędkości) to się da nawet analitycznie rozwiązać - choroba, pierwszy rok PK zajęcia z fizyki, robiło się takie rzeczy. Tylko to daaawno było (zima 94/95). Trzeba po prostu zapisać równanie ruchu (różniczkowe), wyjdzie w nim prędkość po obydwu stronach (z jednej strony jako sama prędkość z drugiej siedząc w wyrażeniu na siłę). To się da rozwiązać, jak do tego dołożysz rozwiązanie dla ruchu w pionie (powiedzmy że możesz nawet przyjąć swobodne spadanie dla uproszczenia) to wyjdzie ci tor ruchu kulki w funkcji czasu, po zróżniczkowaniu wyjdzie prędkość w funkcji czasu. Żeby nie bawić się w równania różniczkowe można to rozwiązać dyskretnie, pod Excellem choćby żeby było prościej. Masz prędkość wylotową to masz siłę oporu w czasie t=0, liczysz jak dla ruchu jednostajnie opóźnionego prędkość po czasie t=0+dt (dt musi być małe, powiedzmy 0.1 s - bo zmiana prędkości to zmiana siły - ale to nie problem przy arkuszu kalkulacyjnym). I tak dalej, dla t=n*dt (gdzie n - licznik kolejnych kroków). Jak zastosujesz odpowiednio małe dt to wyniki nie będą istotnie odległe od rozwiązania analitycznego. A jak się to ma do rzeczywistości? Obawiam się że nijak - chyba że chcemy liczyć dla jakiejś shit repliki bez hop-upa. Quote Link to post Share on other sites
Hallor Posted June 7, 2007 Report Share Posted June 7, 2007 A poco tak, skoro są narzędzia do liczenia numerycznie rr? :D vide octave.. Anyway - tak można sobie modelować jakieśtam rzeczy ;) Co tu (na moje oko) trzeba by uwzględnić to: a) siła "napędowa" wynikająca z różnicy ciśnień - tego nie mam pojęcia jak policzyć, bo tego akurat mnie nie uczyli ;) b) Tarcie o ścianki lufy - naprostsze zwykłe tarcie dynamiczne, zakładając punktowy kontakt kulka-lufa, ale wyskoczy nieciągłość w modelu przy opuszczaniu lufy, w sumie można chyba je pominąć bo jest male ;) c) Opory powietrza - na to zdaje się jest wzór wyżej d) Hopek - tu się zaczynają schody - kulkę trzeba by zamodelować jako bryłę sztywną, podręcenie można by zamodelować na przykład przez stworzenie (na czas kontaktu z hopkiem) "wirtualnego" przegubu między kulka a komorą HU w punkcie styku. e) siła nośna wytworzona przez ruch obrotowy kulki Pewnie jest to do policzenia, ALE, ja się tego nie podejmuje (a przynajmniej póki studiów nie skończe - bo deadline na oddanie mgr do połowy miesiąca ;) ) Jak ktoś mi zrobi równania różniczkowe kawałków to moge za to zrobić modele i posymulować ;) H. Quote Link to post Share on other sites
0L0 Posted June 7, 2007 Report Share Posted June 7, 2007 Jeszcze trzeba by uwzględnić zasadę zachowania pędu ;) ...miłej zabawy :lol: Quote Link to post Share on other sites
Michal_g Posted June 7, 2007 Report Share Posted June 7, 2007 Hallor tak na początek można by wyjść z ruchu kulki po wyjściu z lufy - przy założonej prędkości wylotowej (postępowej i kątowej wynikłej z hop-upa). O ile postępową łatwo zmierzyć na chrono o tyle nie mam pojęcia jak zmierzyć kątową. A zagadnienie może być cholernie czułe na warunki początkowe... Quote Link to post Share on other sites
_Arczi_ Posted June 7, 2007 Report Share Posted June 7, 2007 Zamiast główkować, niech ktoś zrobi z tego prace magisterską :D Quote Link to post Share on other sites
Hallor Posted June 7, 2007 Report Share Posted June 7, 2007 Jeszcze trzeba by uwzględnić zasadę zachowania pędu ;) ...miłej zabawy :lol: Ke? Odrzut jest pomijalnie mały ;) Ale w sumie można - to akurat jest pikuś ;) Quote Link to post Share on other sites
Kantek Posted June 7, 2007 Report Share Posted June 7, 2007 Prędkość kątową nadaną przez HU powinno się dać obliczyć z założenia, że siła nośna uzyskana z efektu Magnusa równoważy siłę ciężkości kulki. Quote Link to post Share on other sites
lucky_one Posted June 7, 2007 Author Report Share Posted June 7, 2007 (edited) Widzę, że ciekawy temat do dyskusji zadałem - nie spodziewałem się tak gorących debat ;) Co do HU, to zastanawiam się, czy dla uproszczenia nie można by przyjąć, że kulka przy wchodzeniu na HU ma taką prędkość jak prędkość wylotowa, natomiast kwestię obrotu rozwiązać by trzeba tak, że zobaczyć jak długi jest odcinek HU na którym kulka jest dotykana - przyjąć że na tym odcinku jest ona jakby trzymana w miejscu. Po uwzględnieniu prędkości postępowej można by powiedzieć jak duży obrót kulka wykonała trzymana na odcinku HU... O tym HU zupełnie zapomniałem... :/ Zachar - dzięki za sprostowania ;) A co do tego że w każdej sekundzie ruchu prędkość kulki będzie coraz mniejsza... Tu masz rację... Ale jak słusznie zauważono, od takich rzeczy są całki i rachunek różniczkowy ;) Także to nie stanowi problemu :) A z pisaniem pracy magisterskiej z tego tematu to w sumie niezły pomysł - bo to już pod dość konkretną balistykę chyba podpada :P Edited June 7, 2007 by lucky_one Quote Link to post Share on other sites
thor_ Posted June 8, 2007 Report Share Posted June 8, 2007 Po pierwsze: Jeżeli uda się Wam to policzyć to pamiętajcie że będzie to wynik dla warunków idealnych. Czyli dla przypadku strzału w jakiejś hali sportowej bez żadnych zewnętrznych ruchów powietrza i takich tam. Licząc "dookoła" HU jak chcecie być dokładni to nie zapomnijcie o materiale HU (guma czy silikon) i o wpływie na jego działanie temperatury. W 25 stopniach guma HU zachowuje sie inaczej niż przy 10 czy 35. Sam ruch obrotowy policzony "na styku" gumy z kulką to jedno potem dochodzi cała mechanika cieczy, zmiany ćiśnień wokoło wirującej kulki (aerodynamika) A na koniec i tak wynik nie będzie adekwatny do warunków "polowych" i to w dość znaczym stopniu. Powietrze tez w wyniku zmian tempaeratur stawia inny opór o czytm też trzeba pamietac przy masie kulki to dosć istotne zmiany. Quote Link to post Share on other sites
0L0 Posted June 8, 2007 Report Share Posted June 8, 2007 Jeszcze trzeba by uwzględnić zasadę zachowania pędu ...miłej zabawy Ke? Odrzut jest pomijalnie mały Ale w sumie można - to akurat jest pikuś Nie chodzi mi o żaden odrzut tylko o wytracanie prędkości kulek o różnej masie: Lekkie kulki uzyskują większą prędkość początkową ale szybciej ją wytracają w porównaniu do kulek ciężkich :roll: Quote Link to post Share on other sites
Promant Posted June 8, 2007 Report Share Posted June 8, 2007 Wy się chyba chłopaki poważnie nudzicie :D A tak z ciekawości: macie odpowiedni komputer do obliczeń?... Może NASA użyczy. ;) A poważnie: bierzecie pod uwagę [poza wagomiarem] również średnicę BB? Bo te 6mm jest mocno umowne, a np Extremy mają z założenia 5,98 czy cos takiego... Nikt mi nie powie, że ta kwestia nie rzutuje na obliczenia. Moim zdaniem za dużo zmiennych; zbyt zróżnicowane "otoczenie". Nawet w hali nie ma idealnych warunków do takiego pomiaru. :) Quote Link to post Share on other sites
lucky_one Posted June 8, 2007 Author Report Share Posted June 8, 2007 (edited) thor_ - masz słuszność co do tych warunków - ale w tym wzorze na opór jest gęstość powietrza do wstawienia, więc po prostu zależnie od temperatury trzeba różną wstawić... Natomiast co do tego, że wzór będzie na lot kulki w warunkach idealnych, to racja... No ale cóż - inaczej by trzeba robić jakieś niesamowite symulacje komputerowe chyba :P A lepszy rydz niż nic :D Co do stawiania oporu, to myślę że zależnie od masy wyjdzie to w dalszych wyliczeniach - liczymy samą siłę oporu, a żeby przejść do energii to gdzieś tam się masy stosuje.. No i należy pamiętać o drugiej zasadzie dynamiki Newtona ( F=m*a, a poprawniej z punktu definicji fizycznej - a=F/m) - więc to nie powinno chyba stanowić problemu... Trzeba by jeszcze doświadczalnie chyba (albo znaleźć w jakichś tabelach) współczynnik C - dla kształtu ciała... Myślę, że C dla kulki powinno raczej być w jakichś opracowaniach gdzieś - to jeden z najbardziej nasuwających się naukowo przypadków chyba.. A czy ktoś może przytoczyć jakiś wzór na siłę nośną wywołaną efektem HU?? Choć z drugiej strony... Mam wrażenie że to nie wpływa na ruch poziomy kulki w sensie strat energii - przede wszystkim niweluje to efekt przyciągania ziemskiego - czyli ruch pionowy, który nie ma wpływu na energię kulki w ruchu poziomym... Promant - średnica kulki jest ukryta w polu przekroju poprzecznego... I tak niewielkie zmiany nie będą mieć dużego wpływu na obliczenia ;) Już pokazuję: S= (pi*(d/2)^2 )*0,000 001 (przeliczenie z mm^2 na m^2) i tak dla d=5,98mm: S=2,8086*10^-5 m^2 zaś dla d=6,02mm: S=2,8463*10^-5 m^2 Pewne zmiany, owszem są, ale rzędu 10^-7 m^2... (wyniki te różnią się o 1,5% niecałe) Jest to stosunkowo niewiele - i to i tak przyjąłem chyba średnice ekstremalne... Jeszcze raz dziękuję za ujmującą dyskusję - nie myślałem że taką burzę mózgów wywołam ;) Edited June 8, 2007 by lucky_one Quote Link to post Share on other sites
Promant Posted June 8, 2007 Report Share Posted June 8, 2007 Spoko, jestem daleki od zainteresowań fizyką. Wydaje mi się po prostu, że takie obliczenia i modele [symulacje] w ich efekcie stworzone - będą czysto teoretyczne, jak pisał już Thor - w terenie zbyt wiele czynników pogodowych wpływa na lot kulki, pracę hu itp ;) Jest na sali jakiś balistyk?!... :D Quote Link to post Share on other sites
Hallor Posted June 8, 2007 Report Share Posted June 8, 2007 Wy się chyba chłopaki poważnie nudzicie :D A tak z ciekawości: macie odpowiedni komputer do obliczeń?... Może NASA użyczy. ;) Śmiem twierdzić, że dużo osób ma ;) Mój np. liczy w tej chwili nie-tak-prostą symulację do magisterki (układ ~10 nieliniowych rr ze sprzężeniem zwrotnym, i porypaną dynamiką;) ) Thor: Ja wiem, że to tylko model będzie, ale co z tego, rozrywka umysłowa zawsze się przyda :D Niestety jak chodzi o dynamikę cieczy to się nie znam się :/ Może w przyszłości sobie coś poczytam na ten temat bo zawsze chciałem się poznać ;) Quote Link to post Share on other sites
Holmes Posted June 8, 2007 Report Share Posted June 8, 2007 Ja tam jestem laik z nauk ścisłych ale czy nie da się obliczyć energii "uderzenia" dla konkretnej odległości? Np. strzelając w bardzo dokładną wagę elektroniczną z pamięcią wyników? Jeżeli strzelam kulką o masie A na odległość Q i w momencie uderzenia w wagę pokazuje tyle i tyle to da się z tego obliczyć energię? Z kulkami 6mm mam niedługie doświadczenie ale sporo lat ostrą. Dla pocisków energia na pudełku podana jest wykresem dla poszczególnych odległości. Od wylotowej po graniczne. Czy to też jest obliczane teoretycznie (matematycznie)? Quote Link to post Share on other sites
misiek009 Posted June 8, 2007 Report Share Posted June 8, 2007 Pocisk ma tor krzywej balistycznej.... Liczysz tą siłę oporu aerodynamicznego i zestawiasz na rysunku wektory sił. Trzeba zauważyć że nie ma siły ciągu (tzn tej do przodu) ponieważ jest tylko pęd kulki. Czas lotu wyliczasz ze wzoru g=[delta]V/[delta]t (oczywiście bez HU bo z hopem kulka nie będzie spadała jak swobodnie spadający przedmiot). Jeśli masz już czas możesz zabrać się do odległości... Układasz równanie F[wypadkowa]=F[tarcie aero...] czyli: m*a=[to co wcześniej wyliczyłeś]. Masę znasz więc liczysz przyspieszenie (w tym wypadku opóźnienie). Następnie z ruchu opóźnionego (S=V0*t-(at^2)/2) liczysz maksymalny zasięg repliki. Wuala. Ale chodziło o energię :|... Będzie to troszeczkę nie dokładne wyliczenie, ale w ASG nie chodzi chyba o super dokładność typu 0,00001 [jednostki] no nie? Energię można obliczyć z prędkości tzn. zamiast podstawiając cały czas lotu kulki (czyl;i do momentu uzyskania prędkości 0) można obliczyć np. na zasięgu 45m z tego liczysz czas - z tego prędkość na 45 metrze a z tego z kolei energię kinetyczną. To są baardzo proste metody dosyć niedokładne ale zawsze. Jak chcesz dokładnie to raczej bez całkowania się nie obejdzie. Quote Link to post Share on other sites
lucky_one Posted June 8, 2007 Author Report Share Posted June 8, 2007 misiek009 - masz rację - coś takiego mniej więcej chciałem właśnie zrobić... i to chyba będę liczyć sobie ;) Niemniej myślałem właśnie o całce w funkcji odległości co do tego tarcia... żeby było uwzględnione zmniejszanie się prędkości ;) Holmes - dokładnie!! Da się tak zrobić, tzn ustawiać wagę albo chronometr na różnych odległościach (E=(m*v^2)/2, więc można liczyć albo masę albo prędkość zasadniczo...) i robić pomiary... na podstawie tego można wyrysować później krzywą.. Ale jak widać, ta metoda wymaga sprzętu i doświadczeń... wielu kolejnych testów.. I ma zastosowanie taki wykres tylko do kulek o masie, z których się strzelało.. A teoria pozwalałaby na obliczenie energii i tym podobnych parametrów, znając jedynie szybkość wystrzelenia kulki o jednej określonej masie, i później podaniu tylko masy innej kulki jakiej chciałoby się użyć... Za to przewaga doświadczenia jest taka, że uwzględnia ono warunki otoczenia, które teoria upraszcza do idealnych... Zatem taki wykres pokaże nam w realny sposób jak zachowa się kulka... Ale badania kosztują... :P A główkowanie nie :D Poza tym myślę że dobrą kolejnością jest pogłówkowanie, a później sprawdzenie swoich przemyśleń doświadczalnie ;) Co Wy na to?? Zrobi ktoś teścik?? Np dla kulek o masie 0,25g na dystansie 50m z pomiarami co metr :) Quote Link to post Share on other sites
thor_ Posted June 8, 2007 Report Share Posted June 8, 2007 Zauważ że nba takim dystansie z takimi kulkami możesz uzyskać milion różnych wyników stosując powiedzmy 3 repliki... AEGa, sprężynę i gazrurkę i masz już na resztę życia materiał do przeliczeń i badania. Zwłaszcza po gazówce która na 90% co drugi strzał będzie miała inny. Teraz jakie mają być parametry replik testowych ?? Stock? Stock z preclufą? upgrade na sprężynie M100 czy M150 ?? a może 300%... W skrócie napiszę to co już nie raz było przy okazji takich tematów pisane: Nie ma sensu zawracać sobie tym głowy. Nie znajdziesz dwóch replik tego samego producenta, z tymi samymi bebechami żeby wyniki obliczeń były dla nich jednakowe. Wg mnie poza "frajdą liczenia" (dla mnie wątpliwą raczej ;) ) nie widze najmniejszego sensu zawracania sobie tym głowy. Quote Link to post Share on other sites
Jano Posted June 8, 2007 Report Share Posted June 8, 2007 wy to macie o czym pisać... Tak jak thor powiedział, każda replika jest inna od każdej, minimalnie ale jest. Poza tym lepiej ludzie zacznijcie stosować zasadę typu: - " Im mniej wiesz tym lepiej śpisz" P.S To ja mam doświadczenia z fizyki z dynamiki gdzie muszę używać foto komórek itp. I muszę badać wektory przesunięcia, kilka jednostek i ich delt podczas ruchu.. Szkoda gadać. P.S2 Jeśli chcecie tak na poważnie liczyć takie rzeczy to: Trzeba obliczać to dla odcinków: - Dysza - HU, - HU - Koniec lufy - Koniec lufy - Tor Chyba że chcecie obliczać od wylotu kulki to wtedy trzeba wziąć wszystkie warunki pogodowe: opory wiatru, wilgotność, oddziaływania grawitacyjne między ciałami (KULKA - ziemia), siłę ciągu, obliczać ciśnienia jakie tworzą się przy kulce w czasie lotu (inne przy zwykłych a inne przy golfowych) itp itd... echhh... Quote Link to post Share on other sites
lucky_one Posted June 8, 2007 Author Report Share Posted June 8, 2007 Co do tego, że każda replika jest inna, to się zgadzam... ale wyprowadzenie wzoru pozwala na zastosowanie do każdej repliki - ponieważ na danej kulce dana replika uzyska określoną prędkość wylotową, można obliczyć jaką energię ta replika jest w stanie nadawać kulce - i w tym momencie można określić prędkości innych stosowanych kulek - ponieważ ich energia będzie bardzo podobna. A mając obliczoną prędkość dalej podstawia się tylko do wzoru i otrzymuje szukaną wartość... Zgadzam się że obliczenia są przybliżone, ale jakbyśmy mieli to zrobić super dokładnie, to po pierwsze kosztowało by to masę pieniędzy, po drugie pochłonęło jeszcze więcej czasu, no i trzeba by wykonywać wiele doświadczeń... Ale obiecuję że jak będę miał kasę na chronograf i będę ją mógł niezobowiązująco wydać, to porobię serie doświadczeń w różnych warunkach i gdzieś opublikuję :D Niemniej z tempa dyskusji widać, że jest to temat wart poruszenia :) PS. Mam wrażenie, że najważniejsze dane do rozwiązania problemu zostały zebrane... Spróbuję coś wyprowadzić, zajrzę jeszcze do katedry fizyki u mnie na uczelni, skonsultuję się z jakimś doktorem, i dam znać co ustaliłem ;) Quote Link to post Share on other sites
misiek009 Posted June 8, 2007 Report Share Posted June 8, 2007 Możnaby nawet napisać programik :D np. objektowy (bo te strukturalne wyglądają z deczka archaicznie i biednie). Quote Link to post Share on other sites
GZ Posted June 8, 2007 Report Share Posted June 8, 2007 Ten program wam obliczy w dużym przyblizeniu energię pocisku na danym dystansie http://www.chairgun.com/ Sorry, jest za dużo zmiennych żeby się w to bawić, chyba że bawicie się w próźni 8) Quote Link to post Share on other sites
Recommended Posts
Join the conversation
You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.