Balistică: Măsurați viteza proiectilului cu pendulul balistic.
Daca nu vrei sa cumperi un coronograf scump, poti folosi pendulul balistic, o metoda oarecum datata, dar care este intotdeauna precisa si de incredere. Pendulul balistic, ale cărui origini datează din anii 1700, a pus bazele balisticii moderne.
Experții balistici și iubitorii de reumplere a cartuşelor folosesc adesea cronograful, un instrument cu care se determină cu precizie viteza unui glonț. Cei care nu vor să cumpere cronograful, în schimb, pot folosi vechea metodă a pendulului balistic, cu care se obțin date mai mult decât sigure fără nicio cheltuială.
Cassini Junior a avut în 1707 ideea de a folosi un pendul pentru a determina viteza unui glonț, dar mai târziu savanți precum B. Robins, Diddion, Morin și Piobert au dezvoltat instrumentul derivat, numit pendul balistic. Acesta din urmă a fost instrumentul care a pus bazele balisticii moderne. Principiul teoretic din spatele pendulului balistic este foarte simplu: arma trebuie să fie îndreptată către o masă pendulară, compusă din material capabil să țină glonțul și să creeze o coliziune inelastică.
Tragând cu glonțul, acesta se introduce în masa pendulului și îi transmite un impuls. Pornind de la teorema de conservare a impulsului și amintind legile mișcării pendulare, ajungem la impulsul masei pendulare din amplitudinea oscilației sale și, prin urmare, la viteza proiectilului.
Având în vedere greutatea P a masei pendulului și p greutatea proiectilului, prin adăugarea P și p se obține greutatea pendulului cu proiectilul antrenat; având în vedere viteza dobândită de pendul la V și v viteza proiectilului înainte de impact, vom obține următoarea formulă: p • v = (P + p) • V, din care ajungem la formula inversă: V = (p • v) / (P + p).
Prin influența impactului, pendulul capătă o viteză și deci o forță vie E, exprimată prin formula E = (P + p) xVª / 2 × 9.81, care îl face să se ridice într-un anumit spațiu h unde se transformă. în energie potenţială Ep = (P + p) • h.
Deoarece E = Ep, putem pune împreună cele două expresii și deducem că V este dat de rădăcina pătrată a lui hx2x9.81, adică formula referitoare la căderea corpurilor. Această valoare trebuie să corespundă cu cea derivată din impuls și, în consecință, se obține formula:
Înălțimea h nu poate fi determinată direct, dar poate fi exprimată trigonometric în funcție de lungimea l a pendulului și amplitudinea unghiului de oscilație cu formula h = l • (1-cosã).
În cele din urmă, formula care trebuie aplicată este următoarea:în care singura necunoscută este dată de unghiul alfa, care trebuie măsurat din când în când. Lungimea l a pendulului poate fi determinată indirect de legile fizice ale mișcării pendulare: durata D în secunde a unei oscilații se identifică cu un cronometru, de exemplu prin numărarea numărului de oscilații efectuate într-un minut, iar de aici lungimea în metri după formula l = 0,248 • D².
În loc să măsurați amplitudinea unghiului de oscilație al pendulului, poate fi mai ușor să măsurați amplitudinea s a arcului străbătut de unul dintre punctele sale și de acolo să reveniți la unghiul alfa folosind formula:
unde L reprezintă distanța efectivă dintre punctul în jurul căruia se balansează pendulul și punctul care urmărește arcul.
În următorul articol vă vom explica cum se face pendulul balistic.