Balística y física. Disparar con un arma: ¿sabes de física? Podemos considerar el momento de disparar con un arma corta y larga como el perfecto modelo de estudio para conocer mejor sobre física y matemática.
Índice de contenidos
- 1 Disparar con un arma: ¿sabes de física?
- 1.1 La persona que sostiene el arma recibe el impacto de esto en el hombro
- 1.2 ¡Algo de matemática!
- 1.3 Para complicar las cosas interviene el fenómeno de la elevación vertical cuando hay el disparo del arma
- 1.4 De lo que se ha dicho, se puede deducir que el retroceso puede ser influenciado de varias maneras
Disparar con un arma: ¿sabes de física?
La persona que sostiene el arma recibe el impacto de esto en el hombro
Al momento de disparar, la persona que sostiene el arma recibe el impacto de esto en el hombro (arma larga) o en la mano (arma corta), golpe más o menos fuerte dependiendo de varias circunstancias.
¡Algo de matemática!
Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria
El impacto es una consecuencia directa de la ley física de la conservación de los impulsos. Antes del disparo, cuando el arma y el proyectil están en un estado silencioso, el impulso del sistema es igual a cero.
Con el disparo, la bala y la columna de gas del disparo que lo siguen, obtienen un cierto impulso en la dirección del disparo, un impulso que es compensado por un impulso directo igual en la dirección opuesta y, por lo tanto, hacia el tirador, que sufre ciertos efectos.
El impulso del proyectil viene dado por la fórmula.
VER TAMBIÉN:
Ip = 0,001 * mp * Vo
en la que mp indica la masa del proyectil en gramos y Vo la velocidad del proyectil en m / s; el impulso se expresa en Newton por segundo.
La columna de gas tiene una velocidad que es igual a cero en el fondo del casquillo y es igual a la velocidad del proyectil en la base de este. En el medio, por lo tanto, tendrá una velocidad intermedia, igual a la mitad de la velocidad del proyectil.
La masa de los gases será igual a las masas de la pólvora y, por lo tanto, el impulso relativo estará dado por
Ig = 0,001 * mg * Vo/2
en la que mp indica la masa de la polvora.
Al unificar las dos fórmulas tendremos que el impulso global (impulso de la boca) será dado por
Ib = 0,001 * ( mp + mg/2) * Vo
Cuando el proyectil sale de la boca del arma, los gases se expanden con una velocidad (velocidad de Lavalle) que se puede obtener de la fórmula aproximada
en la que Po es la presión en la boca, Vc el volumen interno del cañón y del casquillo en mm³ y mg la masa de la pólvora.
La absorción de cierta energía implica la disipación de esta energía en forma de trabajo y no es posible establecer a priori cómo el arma del tirador «frenará» el arma. Cuanto más largo sea el frenado, menor será la sensación de retroceso, en relación inversamente proporcional.
Por ejemplo, la almohadilla de goma y el acolchado de la chaqueta aumentan la distancia de frenado y disminuyen proporcionalmente la fuerza del retroceso. Si el arma está firmemente sujeta o colocada en el hombro, debe formar un todo con la mano o el hombro , pero no se dará solo por el peso del arma, sino también por el de la parte del cuerpo afectada. , y la sensación de impacto será menor.
Para complicar las cosas interviene el fenómeno de la elevación vertical cuando hay el disparo del arma
Para exigencias constructivas en casi todas las armas, el cañón se encuentra por encima del centro del arma; por lo tanto, en el momento del disparo y con el inicio del movimiento del proyectil, el arma adquiere un movimiento giratorio alrededor del baricentro, que tiende a mover la boca del cañón hacia arriba y continúa incluso después de que la bala haya salido del cañón. En las armas cortas, este movimiento giratorio puede dar una sensación más desagradable del retroceso real.
Así que la energía del retroceso se descompone en dos partes relacionadas con el movimiento retrógrado y el movimiento rotatorio y la prevalencia de una u otra depende, en parte, también del comportamiento del tirador. Si controla bien la elevación vertical más fuerte se sentirá el impacto del arma; cuanto más deje el arma libre para elevarse, menor será el impacto.
Esto explica cómo la estructura mecánica del arma puede afectar el retroceso: una distribución correcta de las masas, un ángulo correcto entre el cañón y el empuñe. Determinan la distribución diferente de la energía, de acuerdo con las necesidades y las exigencias del tirador.
La presencia en el arma de resortes y masas en movimiento que contribuyen a disipar la energía del retroceso, también sirve como un «freno», contribuyendo el frenado general. El físico del tirador también desempeña su papel: la persona corpulenta que sostiene el arma firmemente agregará al sistema una mayor masa muscular y el mayor grosor de los tejidos blandos funcionará como una almohadilla de amortiguación adicional.
De lo que se ha dicho, se puede deducir que el retroceso puede ser influenciado de varias maneras
En primer lugar, es obvio que si reduce la energía del cartucho (es decir, la velocidad inicial del proyectil), el retroceso también disminuirá; si no desea disminuir la energía del cartucho, deberá:
– aumentar la masa del arma; en este caso, el retroceso disminuirá de manera inversamente proporcional;
– disminuir la masa del proyectil; detiene la velocidad inicial quedando el pulso del proyectil es proporcional a la raíz cuadrada de la relación entre las dos masas y, por lo tanto, pequeñas reducciones de peso del proyectil afectan en gran medida el retroceso.
En palabras más simples: el 10% del peso del arma en más, implica una disminución del retroceso del 10%; un aumento de peso del 10% del peso del proyectil detiene su velocidad) o un aumento del 10% de la velocidad, deteniendo el peso, conduce a un aumento del 20% en el retroceso.
En segundo lugar, los mismos gases de disparo pueden utilizarse como frenos mediante frenos de boca o compensadores: si se dirigen hacia atrás por medio de muescas apropiadas en el cañón, para compensar su impulso retrógrado, si se dirigen hacia arriba a compensar el movimiento de elevación.
