Forza esercitata dal proiettile sul bersaglio
Domandina al volo ,pane per i vostri denti insomma !
Un fucile di massa 5 Kg spara un proiettile di 40 g immagginando ( ipotesi ) che la forza propulsiva del proiettile pari a 1000 N si mantenga invariata dopo che il proiettile a percorso 10 m .Quanta forza esercita il proiettile su un bersaglio non fisso ma ingrado di traslare dalla sua posizione ,senza attriti , indistruttibile ( ipotesi ) di massa 30 Kg ?
Il rinculo a quanto corrisponde ?
Potete illustrarmi i calcoli per arrivare alla soluzione ,grazie zacka .
Un fucile di massa 5 Kg spara un proiettile di 40 g immagginando ( ipotesi ) che la forza propulsiva del proiettile pari a 1000 N si mantenga invariata dopo che il proiettile a percorso 10 m .Quanta forza esercita il proiettile su un bersaglio non fisso ma ingrado di traslare dalla sua posizione ,senza attriti , indistruttibile ( ipotesi ) di massa 30 Kg ?
Il rinculo a quanto corrisponde ?
Potete illustrarmi i calcoli per arrivare alla soluzione ,grazie zacka .
Risposte
"zacka":
..... che il proiettile a percorso 10 m ....
credo che prima della fisica .....in certi casi non è proprio vero che 'val più la pratica della grammatica'
risposte di fisica non c'e' ne sono in questo sito !
Mi scuso per la grammatica ,scusatevi se non sapete la risposta
dimenticavo :
credo che prima della grammatica .....
in certi casi non è proprio vero che 'val più la grammatica' della pratica
Mi scuso per la grammatica ,scusatevi se non sapete la risposta
dimenticavo :
credo che prima della grammatica .....
in certi casi non è proprio vero che 'val più la grammatica' della pratica
Zacka, c'è una caterva di imprecisioni nel tuo enunciato.
Provo a chiarirti le idee spiegandoti il procedimento corretto.
Quando un fucile spara, la polvere del bossolo produce in un tempo brevissimo una pressione sufficiente a scagliare il proiettile alla velocità desiderata.
La dinamica di questo fenomeno è tale per cui il proiettile subisce una forza accelerante che agisce solo finché esso si trova all'interno della canna, che normalmente è lunga poche decine di centimetri. Quando il proiettile esce dalla canna non c'è più nessuna forza propulsiva ad acclerarne il moto, ma da quel momento in poi agiscono solo la gravità e la resistenza dell'aria.
Poiché il proiettile esce a una velocità variabile normalmente tra i 400 e i 900 m/s (credo), la forza accelerante deve essere altissima per poter agire in un tempo brevissimo e quindi comunicare al proiettile la suddetta velocità.
Dal punto di vista della dinamica del proiettile e del fucile, però, non è importante conoscere questa forza, che è altissima e variabile ma di brevissima durata, quanto piuttosto la quantità di moto del proiettile all'uscita dalla canna.
Ad esempio supponendo che la velocità sia di 800 m/s, la quantità di moto di un proiettile di 40 g è di 32 N s.
Poiché la quantità di moto del fucile deve essere uguale e contraria per il principio di conservazione della quantità di moto totale, essendo la sua massa di 5 kg la sua velocità di rinculo deve essere di 32/5 m/s, ovvero 6,4 m/s.
Riguardo al bersaglio il calcolo è simile. Supponendo che il proiettile non subisca decelerazione e si pianti nel bersaglio, la quantità di moto del sistema bersaglio+proiettile deve essere sempre di 32 N s, per cui data la massa del bersaglio (col prioettile piantato) di 30,04 kg, dovendo rimanere questa quantità di moto inalterata, il bersaglio dopo l'urto si muoverà a una velocità di 32/30,04 m/s.
Provo a chiarirti le idee spiegandoti il procedimento corretto.
Quando un fucile spara, la polvere del bossolo produce in un tempo brevissimo una pressione sufficiente a scagliare il proiettile alla velocità desiderata.
La dinamica di questo fenomeno è tale per cui il proiettile subisce una forza accelerante che agisce solo finché esso si trova all'interno della canna, che normalmente è lunga poche decine di centimetri. Quando il proiettile esce dalla canna non c'è più nessuna forza propulsiva ad acclerarne il moto, ma da quel momento in poi agiscono solo la gravità e la resistenza dell'aria.
Poiché il proiettile esce a una velocità variabile normalmente tra i 400 e i 900 m/s (credo), la forza accelerante deve essere altissima per poter agire in un tempo brevissimo e quindi comunicare al proiettile la suddetta velocità.
Dal punto di vista della dinamica del proiettile e del fucile, però, non è importante conoscere questa forza, che è altissima e variabile ma di brevissima durata, quanto piuttosto la quantità di moto del proiettile all'uscita dalla canna.
Ad esempio supponendo che la velocità sia di 800 m/s, la quantità di moto di un proiettile di 40 g è di 32 N s.
Poiché la quantità di moto del fucile deve essere uguale e contraria per il principio di conservazione della quantità di moto totale, essendo la sua massa di 5 kg la sua velocità di rinculo deve essere di 32/5 m/s, ovvero 6,4 m/s.
Riguardo al bersaglio il calcolo è simile. Supponendo che il proiettile non subisca decelerazione e si pianti nel bersaglio, la quantità di moto del sistema bersaglio+proiettile deve essere sempre di 32 N s, per cui data la massa del bersaglio (col prioettile piantato) di 30,04 kg, dovendo rimanere questa quantità di moto inalterata, il bersaglio dopo l'urto si muoverà a una velocità di 32/30,04 m/s.
1° mi scuso per avere esposto il problema in modo maialico ,ma pensavo di averci messo abbastanza "ipotesi" e " immagginate" e " sena attriti" ma bando alle ciance.
Falco , ho capito tutto il tuo discorso ,chiaro ed esauriente come sempre ,MA qualcosa non mi torna .
Nei film quando un uomo spara a corta distanza ,ad esempio con il fucile si vede che subisce il rincolo dell'arma spostandosi di poco all'indietro mentre chi viene colpito dal proiettile sembra subire uno spostamento talvolta molto maggiore rispetto a chi ha sparato ,perche' questa differenza ? non dovrebbero subire entrambi lo stesso spostamento ?
Nota nel rispondere ,con rispetto ! ,puoi tralasciare il peso dei personaggi a volte uguali almeno guardandoli ,gravita',attriti vari ,decellerazioni ,finzioni cinematografiche ,calci assorbi colpi dell'arma ,ecc. mi interessa una risposta dal solo punto di vista fisico .
grazie zacka !.
Falco , ho capito tutto il tuo discorso ,chiaro ed esauriente come sempre ,MA qualcosa non mi torna .
Nei film quando un uomo spara a corta distanza ,ad esempio con il fucile si vede che subisce il rincolo dell'arma spostandosi di poco all'indietro mentre chi viene colpito dal proiettile sembra subire uno spostamento talvolta molto maggiore rispetto a chi ha sparato ,perche' questa differenza ? non dovrebbero subire entrambi lo stesso spostamento ?
Nota nel rispondere ,con rispetto ! ,puoi tralasciare il peso dei personaggi a volte uguali almeno guardandoli ,gravita',attriti vari ,decellerazioni ,finzioni cinematografiche ,calci assorbi colpi dell'arma ,ecc. mi interessa una risposta dal solo punto di vista fisico .
grazie zacka !.
"zacka":
Un fucile di massa 5 Kg spara un proiettile di 40 g immagginando ( ipotesi ) che la forza propulsiva del proiettile pari a 1000 N si mantenga invariata dopo che il proiettile a percorso 10 m .Quanta forza esercita il proiettile su un bersaglio non fisso ma ingrado di traslare dalla sua posizione ,senza attriti , indistruttibile ( ipotesi ) di massa 30 Kg ?
Il rinculo a quanto corrisponde ?
Allora, bando alle 'ciance' grammaticali, entriamo nel merito della domanda di 'fisica'.
Alcuni chierimenti:
cosa sarebbe la 'forza propulsiva' che il proiettile 'manterrebbe invariata'?
cosa si intende per 'riculo' (spazio percorso, velocità assunta dopo l'impatto???....)
Ho l'impressione che manchi qualche fondamentale.
Per esempio, sai cos'è il principio d'inerzia?
S.O.S. FALCO5X perche' i due uomini sembrano sottoposti a differenti spostamenti dalla loro posizione ?
Intuisco quello che vuoi sapere e che dici, ma se queste cose ti interessano ti consiglio di studiare la fisica di base.
Comunque lo spostamento subito dai due uomini dipende da come ciascuno dei due si oppone all'impulso dovuto per il primo alla partenza del proiettile, il rinculo, e per il secondo al proiettile che entra nel corpo.
Quello che si calcola facilmente è la velocità finale che acquisirebbero i corpi subito dopo l'impulso, e tale velocità è quasi uguale, anzi è leggermente maggiore per chi spara (e lo stesso vale per l'impulso).
Infatti se $M$ à la massa de due uomini supposta uguale e $m$ la massa del proittile, mentre $v$ è la velocità del proiettile, $V_1$ la velocità del primo uomo dopo lo sparo e $V_2$ la velocità del secondo dopo aver subito il colpo si ha per la conservazione della quantità di moto allo sparo che:
$mv+M V_1=0$
e per lo stesso motivo quando il proiettile si conficca nella vittima:
$mv+(m+M) V_2=0$
da cui si ottiene
$V_2=-MV_1/(m+M)$
Quindi è un po' più bassa di $V_1$.
Ovviamente lo spostamento che subiscono come dicevo dipende da come i due uomini si oppongono all'impulso.
Il primo sparando assumerà una posizione di stabilità che gli consente di fronteggiare l'impulso del rinculo, il secondo non può fronteggiare in maniera efficace tale impulso e subirà uno spostamento maggiore...
Comunque lo spostamento subito dai due uomini dipende da come ciascuno dei due si oppone all'impulso dovuto per il primo alla partenza del proiettile, il rinculo, e per il secondo al proiettile che entra nel corpo.
Quello che si calcola facilmente è la velocità finale che acquisirebbero i corpi subito dopo l'impulso, e tale velocità è quasi uguale, anzi è leggermente maggiore per chi spara (e lo stesso vale per l'impulso).
Infatti se $M$ à la massa de due uomini supposta uguale e $m$ la massa del proittile, mentre $v$ è la velocità del proiettile, $V_1$ la velocità del primo uomo dopo lo sparo e $V_2$ la velocità del secondo dopo aver subito il colpo si ha per la conservazione della quantità di moto allo sparo che:
$mv+M V_1=0$
e per lo stesso motivo quando il proiettile si conficca nella vittima:
$mv+(m+M) V_2=0$
da cui si ottiene
$V_2=-MV_1/(m+M)$
Quindi è un po' più bassa di $V_1$.
Ovviamente lo spostamento che subiscono come dicevo dipende da come i due uomini si oppongono all'impulso.
Il primo sparando assumerà una posizione di stabilità che gli consente di fronteggiare l'impulso del rinculo, il secondo non può fronteggiare in maniera efficace tale impulso e subirà uno spostamento maggiore...
Secondo me nei film chi è colpito si sposta di più perché fa più scena se morendo fracassa qualche finestra o vetrina prima di cadere, per cui si può anche immaginare che abbia un guizzo involontario e si dia addirittura una spinta all'indietro coi piedi. La quantità di moto che riceve dal proiettile è davero piccola, se si considera anche che spesso il proiettile lo trapassa e procede la sua corsa senza aver comunicato all'individuo colpito un impulso apprezzabile (mi riferisco a calibri piccoli e proiettili molto veloci). Diverso è se l'uomo-bersaglio viene colpito da calibri grossi con palla poco penetrante, oppure dal razzo di un bazooka. In questo ultimo caso succede addirittura che lo sparante non si muove proprio perché il bazooka non comunica rinculo, la quantità di moto viene equilibrata dall'espulsione di gas sul retro del tubo lanciarazzi.
Comunque la fisica cinematografica è sempre un po' esagerata; se pensi di imparare la fisica andando al cinema invece che studiando sui libri... beh troppo bello sarebbe, l'avremmo fatto tutti!
Comunque la fisica cinematografica è sempre un po' esagerata; se pensi di imparare la fisica andando al cinema invece che studiando sui libri... beh troppo bello sarebbe, l'avremmo fatto tutti!
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