İçerik
Muhtemelen en meşhur ya da meşhur kuşatma silahlarından biri - mancınık, savunmasını zayıflatmak veya içeride korunanların iradesini kırmak amacıyla mermileri düşman kalesine atmak için kullanıldı. Fizik bakış açısından, mancınık aslında basit bir maniveladır, mancınık kolu bir dayanak kolunu durdurana ve merminin kolun ucundaki kovada oturan mermiyi serbest bırakmasına kadar dayanak noktası üzerinde döner. Bir mancınığa erişiminiz varsa veya basit bir tane yapıyorsanız - kuvvetini belirlemek sadece birkaç ölçüm ve bazı basit hesaplamalar gerektirir.
Mancınığınızın Gücünü Belirleme
Merminizi tartarak başlayın. İzleyen gerekli hesaplamalar için, kütleyi kilogram cinsinden kaydetmek en iyisidir.
Merminizi fırlatmadan önce, ölçmek için pozisyon alın: kolun dinlenme pozisyonundan traversin çarpmasına ne kadar sürdüğü, merminin maksimum yüksekliğe ne kadar sürdüğü, merminin ne kadar uzağa gittiği ve çarpma etkisinin ne kadar sürdüğü . Mancınık çok yüksek bir hızda hareket ettiğinden, zaman ölçümlerinden birini kronometreye alarak kronometreye sahip bir asistanınız olabilir, mancınığı hareket halindeyken yakalamak ve video çekimlerine dayanarak ölçümler almak için bir video kamera kullanın veya birden fazla deneme kullanın tüm veri puanlarınızı almak için.
Mermilerin darbe mesafesini (d) ve oraya varmak için geçen süreyi kullanarak başlangıç yatay hızını (Vh) belirleyin, merminin çarpma üzerine aynı yatay hızda hareket ettiği varsayılarak: (Th): Vh = d / Th . Örneğin, 10 saniyede 100 metre uzaklık: Vh = 100/10 = saniyede 10 metre.
Merminin maksimum yüksekliğine (Tmax) ulaşması için geçen süreyi, yerçekimi ivmesini (-9,8 metre / saniye ^ 2) ve sıfır olan maksimum hızdaki dikey hızını kullanarak başlangıç dikey hızını (Vv) belirleyin. = 0 - (yerçekimi * Tmax). Yani, mermi maksimum yüksekliğe ulaşmak için 5 saniye sürerse: Vv = 0 - (-9.8 * 5 saniye) = 49.4 metre / saniye.
Son iki adımda belirlenen yatay hıza (Vh) ve dikey hıza (Vv) dayanan toplam hızı (Vtotal) belirlemek için, şu formülü kullanırız: Vtotal = (Vv kare + Vh kare) 'nin karekökü. Önceki adımlarda verilen sayıları kullanarak şunları elde ederiz: Vtotal = (10 ^ 2 + 49.4 ^ 2) 'nin karekökü = (100 + 2440)' ın kare kökü = yaklaşık 50 metre / saniye.
Daha sonra, merminin hızını, merminin başlangıç hızını (Vinitial) alarak ve bu hıza ulaşmak için harcadığı zamana (Tinitial) ayırarak belirlememiz gerekir. Öyleyse, Tinitial 0.25 saniye ise: Aproj = Vinitial / Tinitial = 50 / 0.25 = 200 metre / saniye ^ 2.
Bu ivmeyi (Aproj) merminin (Mproj) kütlesi ile çarpın ve mancınığın (Fcat) mermi üzerinde uyguladığı kuvvet miktarına sahip olursunuz. Öyleyse Mproj 1 kilogram ise: Fcat = Mproj x Aproj = 1 x 200 = 200 kg * m / saniye ^ 2 = 200 Newton (standart bir kuvvet birimi).