Velocità della freccia
Buongiorno a tutti,
Sono nuovo del forum e vi ringrazio in anticipo per l'aiuto. Il mio quesito è il seguente:
Vorrei calcolare la velocità di uscita di una freccia in acciaio spinta da un gas in pressione tramite un pistone (fucile oleo-pneumatico per la pesca subacquea), per poter poi confrontare fra loro varie condizioni di utilizzo (pressioni diverse, lunghezze del fucile e masse della freccia)
I dati che ho sono la pressione di partenza (prima dello sparo), quella a fine corsa (inferiore a causa dell'espansione del gas) quando la freccia viene rilasciata, la lunghezza della spinta, la massa della freccia.
faccio un esempio concreto;
a) volume iniziale del fucile Vi = 706,5 cm3
b) a seguito del caricamento della freccia, il volume residuo diventa Vr = 617,7 cm3.
d) La canna ha una lunghezza di 93,5 cm (e un diametro di 1,1 cm)
c) partendo da una pressione iniziale di 28 bar, in base alla legge sui gas e alla riduzione di volume, se non ho sbagliato i conti, dovrei avere 30,4 N a freccia inserita (pistone agganciato) e 26,6 N a fine corsa (che sono i 28 bar con cui ho caricato il fucile).
d) l asta d'acciaio ha un peso di 325 g (trascurerei il peso del pistone che è di plastica, trascurerei anche l'attrito del pistone e quello dell'acqua visto che è un confronto per condizioni diverse).
Che formula si può usare quando la spinta parte da un valore più alto (30,4 N) e, in maniera lineare, decresce ad un valore più basso (26,6 N), per una data lunghezza (93,5 cm), su una data massa (325 g)?
Grazie ancora del vostro aiuto ...e scusatemi se ho detto inesattezze o sono stato troppo lungo
Sono nuovo del forum e vi ringrazio in anticipo per l'aiuto. Il mio quesito è il seguente:
Vorrei calcolare la velocità di uscita di una freccia in acciaio spinta da un gas in pressione tramite un pistone (fucile oleo-pneumatico per la pesca subacquea), per poter poi confrontare fra loro varie condizioni di utilizzo (pressioni diverse, lunghezze del fucile e masse della freccia)
I dati che ho sono la pressione di partenza (prima dello sparo), quella a fine corsa (inferiore a causa dell'espansione del gas) quando la freccia viene rilasciata, la lunghezza della spinta, la massa della freccia.
faccio un esempio concreto;
a) volume iniziale del fucile Vi = 706,5 cm3
b) a seguito del caricamento della freccia, il volume residuo diventa Vr = 617,7 cm3.
d) La canna ha una lunghezza di 93,5 cm (e un diametro di 1,1 cm)
c) partendo da una pressione iniziale di 28 bar, in base alla legge sui gas e alla riduzione di volume, se non ho sbagliato i conti, dovrei avere 30,4 N a freccia inserita (pistone agganciato) e 26,6 N a fine corsa (che sono i 28 bar con cui ho caricato il fucile).
d) l asta d'acciaio ha un peso di 325 g (trascurerei il peso del pistone che è di plastica, trascurerei anche l'attrito del pistone e quello dell'acqua visto che è un confronto per condizioni diverse).
Che formula si può usare quando la spinta parte da un valore più alto (30,4 N) e, in maniera lineare, decresce ad un valore più basso (26,6 N), per una data lunghezza (93,5 cm), su una data massa (325 g)?
Grazie ancora del vostro aiuto ...e scusatemi se ho detto inesattezze o sono stato troppo lungo
Risposte
Ammesso che la diminuzione della spinta sia lineare, allora prendi la spinta media (iniziale + finale /2) la moltiplichi per la lunghezza della corsa, e questo è il lavoro fatto. Lo uguagli all'energia cinetica della freccia, $1/2mv^2$ e ricavi la velocità finale: $v_f = sqrt(((F_i + F_f)*L)/m)$
GRAZIE MILLE
proverò ad applicare la formula a situazioni diverse, in modo da avere una stima delle differenze di velocità.
grazie ancora
proverò ad applicare la formula a situazioni diverse, in modo da avere una stima delle differenze di velocità.
grazie ancora
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo