その理由は次のとおりです。
* 大砲は、自分自身を動かすのではなく発射体を発射するように設計されています。 私たちが興味を持っているエネルギーと速度は、大砲自体ではなく、発射体(大砲、殻など)のエネルギーと速度です。
* 発射体のエネルギーと速度は多くの要因に依存します:
* 大砲のタイプ: さまざまな大砲には、発射体の速度とエネルギーに影響を与えるさまざまな口径(樽径)、長さ、および設計があります。
* 推進剤電荷: 使用される火薬または他の推進剤の量は、発射体を押す力を直接決定します。
* 発射体重: 重い発射体は、同じ量のエネルギーで速度が少なくなります。
* バレル摩擦: バレル内の摩擦は発射体を遅くし、その速度とエネルギーを減らします。
* 標高角: 大砲が発射される角度は、発射体の軌跡と範囲に影響しますが、必ずしもその初期速度ではありません。
大砲発射体のエネルギーと速度を決定するには、知っておく必要があります:
* 特定の大砲モデル: これは、そのサイズとデザインについて教えてくれます。
* 使用する推進剤の種類と量: これにより、発射体を押す力が決まります。
* 発射体の重量: これにより、エネルギーと速度を計算できます。
これらの詳細ができたら、物理式を使用して計算できます。
* 運動エネルギー(KE)=1/2 *質量 *速度²
* 速度(v)=√(2 * ke / mass)
例:
標準的な火薬を使用して18世紀の大砲から発射された12ポンドのキャノンボールがあるとしましょう。 上記の式を使用して、キャノンボールの速度とエネルギーを計算するには、その大砲モデルの特定の詳細と火薬電荷を見つける必要があります。
覚えておいてください: これは単純化された説明です。 実際のシナリオでは、空気抵抗や風などの他の要因も発射体の軌跡とエネルギーに影響します。