sabato, 25 ottobre 2014

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Il rinculo nelle armi lunghe: cos’è e come si forma

Il rinculo nelle armi lunghe: cos’è e come si formaConoscere come si genera il rinculo può aiutare il cacciatore ad attenuare questa sensazione, che per alcuni è comunque piacevole. Descriveremo con semplice ed intuitive formule matematiche come si crea il rinculo. Rimedi, a parte quelli meccanici presenti nell’arma, non ce ne sono. Rimane comunque una sensazione affascinante, che si può in un certa misura controllare.

All’atto dello sparo, chi imbraccia il fucile riceve l'urto di quest’ultimo sulla spalla (se si tratta di un’arma lunga) o sulla mano (arma corta). L'urto è diretta una conseguenza della legge fisica della conservazione dell'impulso. Prima di sparare, nel momento in cui arma e proiettile sono in stato di quiete, l'impulso del sistema è eguale a zero ovviamente.

 Sparando il proiettile e la colonna di gas di sparo che si crea, ottengono un certo impulso in direzione dello sparo, il quale viene compensato da un eguale impulso diretto nell'opposta direzione e, di conseguenza, verso il tiratore, che è sottoposto agli effetti. L'impulso del proiettile è espresso dalla seguente formula
Ip = 0,001 * mp * Vo
nella quale mp indica la massa del proiettile in grammi e Vo la velocità del proiettile in m/s; l'impulso viene espresso in Newton per secondo. La colonna dei gas che si crea all’atto dello sparo ha una velocità uguale a zero sul fondello del bossolo ed uguale alla velocità del proiettile alla base di esso. Al centro avrà una velocità intermedia, corrispondente alla metà della velocità del proiettile.

La massa dei gas sarà quindi uguale alla masse della polvere e per questo l'impulso relativo sarà dato da :
Ig = 0,001 * mg * Vo/2
in cui mp indica la massa della polvere. Mettendo insieme le due formule arriveremo alla conclusione che l'impulso complessivo (impulso di bocca) sarà dato da
Ib = 0,001 * ( mp + mg/2) * Vo
Quando il proiettile esce dalla bocca del fucile, i gas si espandono con una velocità (Velocità di Lavalle) ricavabile dalla seguente formula approssimativa: Vg= 1/3*(√(Po*Vc/Mg))
 
in cui Po è la pressione alla bocca, Vc il volume interno della canna e del bossolo, in mm³ e mg la massa della polvere.
In pratica si può giungere alla conclusione che in un'arma corta la velocità dei gas sia 600-900 m/s e in un'arma lunga 700-800 m/s. Di conseguenza l'arma subirà un ulteriore impulso successivo dato da
Is = 0,001 * mg * Vg

L'impulso totale retrogrado sarà quindi dato da
I = Ib + Is
Per l’azione di questo impulso l'arma ottiene una velocità (teorica) all'indietro data da
Vr = I / ma
nella quale ma è la massa dell'arma in grammi.
Per coloro che non sono ferrati in matematica come colui che ha scritto questo articolo, se il proiettile pesa 100 volte meno dell'arma, l'arma viene “sparata” nella direzione contraria ad una velocità cento volte inferiore. Tale velocità però poco ci dice sul rinculo, rispetto a cui è più importante l'energia cinetica del sistema.
Mettendo insieme la formula per l'energia cinetica, data da 1/2 * m* v², con la formula che esprime Vr, si giunge alla conclusione che l'energia cinetica del rinculo, in Joules, sarà data da Er=I²/2*Ma
 
Il rinculo nelle armi lungheOvviamente l’aspetto matematico non può descrivere la sensazione soggettiva del rinculo. L'assorbimento di una data energia coinvolge la dissipazione di questa energia sotto forma di lavoro e non è possibile stabilire in quale modo l'arma verrà "frenata" dal corpo del tiratore. Tanto maggiore è la frenata, tanto minore sarà la sensazione di rinculo, in rapporto inversamente proporzionale.
Ad esempio con il calciolo di gomma e l'imbottitura della giacca si avrà un maggiore spazio di frenata ed una netta diminuzione della forza del rinculo. Nel momento in cui l'arma viene saldamente impugnata o appoggiata alla spalla, si crea un tutt'uno con la mano o con la spalla e il valore di ma non sarà dato solo dal peso dell'arma, ma anche da quello della parte del corpo interessata.
Altro elemento da segnalare è l'impennamento dell'arma.

In quasi tutte le armi la canna è posta sopra il baricentro dell'arma, quindi al momento dello sparo e con l'inizio del movimento del proiettile, l'arma acquista un movimento rotatorio attorno al baricentro stesso, il quale tende a spostare la bocca della canna verso l'alto. Nelle armi a canne giustapposte si può assistere anche ad un movimento laterale, in direzione della canna con cui si è sparato. Per questo motivo l'energia del rinculo si scompone in due parti riferibili al movimento retrogrado ed al movimento rotatorio, e la prevalenza dell'una o dell'altra dipende, in qualche misura, anche dal comportamento del tiratore. Se quest’ultimo controlla bene l'impennamento, tanto più maggiore sarà la sensazione di urto dell'arma; tanto più lascia libera l'arma di impennarsi, tanto minore sarà l'urto.

Questo spiega come la struttura meccanica dell'arma influisce sul rinculo: una giusta distribuzione delle masse, un corretto angolo tra canna e impugnatura, definiscono la diversa ripartizione delle energie, secondo le necessità ed i gusti del tiratore. La presenza nell'arma di molle e masse in movimento che partecipino a dissolvere l'energia del rinculo, fungono anch'esse da "freno", accorciando la frenata complessiva. Anche il fisico del tiratore influenza il rinculo: la persona corpulenta che stringe l'arma saldamente aggiungerà al sistema una maggior massa muscolare ed i maggiori spessori di tessuto molle opereranno da cuscinetto ammortizzante supplementare.
Da quanto descritto si giunge alla conclusione che si può influire sul rinculo in vari modi.
Se non si vuole diminuire l'energia della cartuccia si dovrà o aumentare la massa dell'arma o diminuire la massa del proiettile. inoltre, si possono adoperare come freno gli stessi gas di sparo tramite l'impiego di freni di bocca o di compensatori: se diretti all'indietro per mezzo di opportuni intagli nella canna, per compensare il loro impulso retrogrado, se diretti verso l'alto per compensare il movimento di impennamento.
Infine, si è riscontrato che al poligono di tiro il rinculo viene avvertito molto più forte che non sul campo di caccia, perché al poligono il tiratore si concentra sul tiro e si aspetta il rinculo, mentre in caccia il tiratore pensa solo ed esclusivamente a centrare il selvatico.

Rinculo fucili

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