Matematicko - Fyzikalni vypocty

[KING]

Mám pro vás dárek. Rozhodl jsem se dát k dispozici svůj program na výpočet vzduchovky. Pro připomenutí jeden starší obrázek:

http://sweb.cz/balistika/Vzduchovka/ukazka.JPG

A stahovat zip můžete zde:

http://sweb.cz/balistika/Vzduchovka/vzduchovka.zip

Obsahuje program, „návod“, soubor parametrů pro Slavii 630 a nějaké poznámky. Podmínky použití programu jsou v něm uvedeny. Uvítám parametry dalších vzduchovek, nejlépe se změřenou úsťovou rychlostí.
Tento program je takový malý předkrm před mým novým programem na vnější balistiku. A ten je naprosto dokonalý…

[undead]

zaujímalo by ma koľko cm3 vzduchu pri určitom danom tlaku a určitej dĺžke hlavne treba na to aby aby sa diabolka vystrelila určitou rýchl., a pritom bola dĺžka hlavne plne využitá a zbytočne sa nespotrebovalo viac vzduchu..
dúfam že niekto porozumie čo chcem... //PCPA, nie piestovky..

napr. dĺžka hlavne 0.5m, kal. 5,5 (pre zjednodušenie hladká)
diabolka 5,5mm, 1g,
tlak napr. 50PSI (dal som to len pre priklad..)


uvítam každú konštruktívnu odpoveď

ps: prečo je toto vlákno, ktoré pojednáva o vzduchovkách v Zbraně a střelivo a nie Vzduchovky, plynovky, airsoft, paintball ?

[pbrejsa]

pro undead
Nezapomen, ze pro dosazeni maximalni presnosti, by mel byt ustovy tlak pokud mozno minimalni. A to u vzduchovky, kde je prurezove zatizeni strely minimalni a nevyhodny pomer hmotnosti a raze, plati na 100%. Z toho plyne, ze je potreba mit jako zdroj tlakovou komurku, ktere obsah spotrebujes cely 1 vystrel a bez redukturu tlaku se zrejme neobejdes. Obsah komurky se bude lisit podle delky hlavne a tlaku (u kratkych hlavni taky podle prostoru mezi strelou a ventilem), odhaduji objem 1,5 az 7 ccm pro 4,5 mm.
P.S. No, nevim jestli tenhle tvuj a muj prispevek sem patri. Zrovna se to moc fyzikalnich vypoctu netyka! Tak sorry to all.

[undead]

by mal byt ustovy tlak minimalni a staly... => vsak prave tu "komôrku" chcem vypočítat vzhladom na dlzku hlavne, nejaky odhad mi celkom na nič, potrebujem ~presny vypocet, vzorce...
kal. 5.5mm preto, lebo spotrebuje menej vzduchu ako 4.5mm. udaje ktore som zadal su len pre zjednodusenie vypoctu.
ci tu patri tento príspevok? podla mna isto. tlak, objem, rychlost.. su predsa fyzikálne.. a treba matematiku na pocitanie..
nechcel som predsa zakladat nove vlákno, ked toto je tak pekne pomenovane

[vlčák]

- bohužel to není tak jednoznačná odpověď, nezáleží na tom jaký objem vzduchu použiješ , ale na jaký tlak to stlačíš , na nízký tlak potřebuješ větší komůrku , než na vysoký...
- v případě , že použiješ stlačení vzduchu pružinou při výstřelu, tak potřebuješ také jiný prostor , ve fóru o vzduchovkách někdo myslím psal , že je zapotřebí min 1 cm3 na 0.6 J výkonu ...
-při stlačení dojde k ohřátí vzduchu, čímž také stoupá tlak , což je zase rozdíl o proti nádobce se stlačeným vzduchem , která se rozpínáním ochlazuje ...

- moc nízký tlak , nebo slabou pružinu, také použít nemůžeš , protože hlaveň má moc vysoký odpor a je dost pravděpodobné že od poloviny je ten tlak už tak nízký , že brok letí setrvačností a ke konci ho hlaveň spíš brzdí ( je to způsobeno prudkým poklesem vzduchu , vlivem rozpínání jeho omezeného množství , u střelných zbraní tlak zpočátku naopak narůstá , protože hoří prach ) , jaký odpor má hlaveň můžeš zjistit, tím že zkusíš tlačit brok , nebo diabolku skrz hlaveň a změříš odpor v Kg ( třeba vrazíš do hlavně špejli a budeš s ní tlačit na váhu ) pak plochu vývrtu přepočítáš na metr čtvereční a dostaneš tlak v Pacalech , jaký je zapotřebí na to aby se brok hýbal v hlavni ( vzorce na přepočet tlaku si už najdeš , ne ? ), aby se brok dal do pohybu a zařízl do drážek , je ale zapotřebí tlak několikanásobně větší , když ho nedosáhneš , tak to jen pšoukne a nevystřelí ... tak co už jsi moudřejší ?

[pbrejsa]

pro undead

určitě bych to nepočítal, tak jak si to představuješ. Pravděpodobně výsledek by byl velmi nepřesný a efektivita výpočtu??? Dá se jen odhadnout kolik energie uvolní svojí adiabatickou expanzí vzduch, který bude expandovat např ze 70 bar nebo 130 bar, což jsou asi používané minimální a maximální tlaky reduktorů pro vzduchovky s energií střely 10 až 40J. Odhadovaná energie bude vždy menší než teoretická, což může být např práce potřebná ke stlačení vzduchu. Ale třeba si někdo najde čas a teoreticky se o to pokusí??? Je to jen můj názor, že kvalifikovaný odhad na základě parametrů reálně vyráběných vzduchovek by mohl být v tomto případě lepší.

[undead]

pisal som ze na PCPA(na stlaceny vyzduch, nie CO2), nie piestovky..
je mi jasne ze tlak a objem je v suvislosti s dlzkou, resp. objemom hlavne,
rad by som nejake vzorce..
ide mi o to vypocitat objem vzduchu pri urcitom danom tlaku pre urcitu dlzku hlavne. proste aby hlaven bola vyuzita a setrilo sa vzduchom,
aby sa minulo len potrebne mnozstvo vzduchu na vystrel, nie viac a aby hlaven zbytocne nebrzdila strelu.. sa opakujem
s tou spajlo je to dobry napad dik,

[vlčák]

koukni se do tabulek, základní výpočty na válec jsou : r2 x 3,14 x V nebo D2 x 3,14 : 4 x V .... ( r2 , d2 - znamená na druhou a V je výška ) jedna atmosféra je asi 100 Kpa , to je tolik stlačeného vzduchu jako je nádoba , dvě atmosféry to by mělo být asi tak dvakrát větší objem než je nádoba , 1 Mpa asi 10x více a tak dále ... podle selského rozumu ( je dost možné, že je to trochu nepřesné, ale měřit a počítat přesné výsledky, by bylo asi dost složité )
jinak jeden odkaz na výpočty - http://www.jednotky.cz/tlak

[baretta@pobox.sk]

http://rapidshare.com/files/112459121/K ... 8.pdf.html

aj ked neviem nac to sem davam. kvalifikovanu kritiku mi moze poskytnut 1% s diskuterov... Ale inak budem rad za kazdu (aj blbu) pripomienku, a navrhy na zlepšenie.
Odkaz pre anglofilov : používam iba jednotky SI a od nich odvodene.

[undead]

vdaka

[jirkausti]

ahoj lidi,
tuším že se to tu již kdysi probíralo, ale nemůžu to najít.
Dnes jsem dělal takový pokus s CO2 pistolí CP-88 (asi 4J, 120m/s)
Vystřelil jsem několikrát kolmo vzhůru na břehu řeky, a měřil čas dopadu. Pokaždé to bylo asi 12s.
Dala by se z tohoto času a známé hmotnosti diabolky (JSB Match "P") nějak vypočítat úsťová rychlost a výška, do které diabolka vyletí? Také by bylo zajímavé zjistit, jak dlouho letí směrem nahoru a jak dlouho směrem dolu. A dále: šel by z toho následně vypočítat maximální dostřel např. pod úhlem 45° ? Nemáte na to nějaký vzoreček?
Díky Jirka

[tominekk]

hmm.
pokud to zjednodusim uplne maximalne a budu brat v potaz nulovy odpor prostredi, stejnou drahu letu nahoru a dolu, g=10ms-2 apod. tak dostavame neco takoveho:

Pri dosazeni maximalni vysky se diabolka zastavi (okamzita rychlost v = 0m/s).
Okamzita rychlost je dana vztahem: v = v0 - gt [ms-1, ms-1, ms-2, s], kde v0 je pocatecni rychlost.
Doba vystupu je pri v = 0m/s, tedy t = v0/g [s, ms-1, ms-2].
Doba vystupu a padu je stejna, stejne jako pocatecni a koncova rychlost. Pokud diabolka dopadla za 12s, tak nahoru letela 6s. Lze tedy usoudit, ze pocatecni rychlost je v0 = tg [ms-1, s, ms-2]. Tedy nejakych 60m/s.
Lze dale zjistit: vysku vrhu h = v0^2/2g [m, ms-1, ms-2]. Coz vychazi na cca 180m.
Kynetickou energii Ek = m*v0^2/2 [J, kg, ms-1]. Pri hmotnosti 0,5g to vychazi na 0,9J.

Vychazi to trosku jinak nez uvadi vyrobce, ze? Doufam vsak, ze moje uvahy nejsou zcela zcestne. Pripadne me omluvte, uz jsem hodne unaveny

[jirkausti]

Díky! zajímavá úvaha.
Mě ještě ale napadlo, že maximální dosažená rychlost při volném pádu bude omezena odporem vzduchu, takže nedosáhne počáteční rychlosti při výstřelu. Neboli dolů poletí delší čas, než nahoru.
Také těch 60m/s (0,9J) se mi zdá fakt málo, ale je pravda že jsem to testoval s poloprázdnou bombičkou. Příště to vyzkouším s čestvou.
Protože když střílím (s novou náplní) vodorovně na 30m a vezmu stopky, zvukovou odezvu slyším asi za 0,4s. A to nepočítám zpoždění šíření zvuku (0,1s) a pokles rychlosti na 30m dráze, oproti V0. Takže počáteční rychlost musí být aspoň 100m/s.
A jak lze spočítat ten maximální dostřel, pokud vystřelím pod úhlem 45°?

[tominekk]

Opet zanedbam odpor prostredi, tedy trajektorii bude parabola.
Maximalni dostrel bude pri elevacnim uhlu A=45°:
d = (v0^2)*sin(2A)/g [m, ms-1, °, ms-2].

Je zrejme, ze v realne situaci diabolka neleti rovne nahoru a po stejne draze i dolu, takze se nebude jednat o vrh svisly, ale sikmy. Dale je zrejme, ze i rychlosti vlivem odporu prostredi budou ruzne - tedy i cas. Bohuzel, abych to vzal trosku presneji, tak zname malo udaju a i tak by byl vypocet docela slozity. Nerikam, ze to ale nejde.

[jirkausti]

každopádně díky, je to zajímavé téma. Neporadíš mi kde bych mohl eventuelně čerpat přesnější informace? Zřejmě bude potřeba započítat nějaký ten vliv vzduchu a tvaru diabolky....