Balistika

Razneputanjeu balistici (kosi hitac):
Crna putanja:parabolakada nema otpora zraka,
Plava putanja: Stokesova balistička krivulja
Zelena putanja: Newtonova balistička krivulja.

Kosi hitacprojektilakoji je izbačenbrzinom10m/spod različitim kutovima (uvakuumu).

Balističkakrivuljaprojektila s otporom zraka i različitim početnim brzinama.

Balistika(izstarogrčkogβάλλειν,bállein:bacati) je granafizike,koja izučavagibanjebačenihtijela,napose obrzini,stazi (putanji) i dometuprojektilaispaljenih izvatrenog oružja.U posljednje vrijeme bavi se i projektiranjem projektila kako bi se postigao željeni učinak. „Ocem "balistike se slovi talijanNiccolò Fontana Tartaglia.Otkrio je mogućnost razgradnje pojedinih komponenti u kretanju bačenih tijela, a time mogućnost za izračunavanje njihovog kretanja.

Balistika se dijeli na sljedeće osnovne grane:

1. unutarnja balistika koja proučava izgaranjebarutaucijevi,nastalitlak,kontrukciju cijevi koje trebaju izdržatitlak,brzinu zrna i slično;
2. vanjska balistika koja proučava gibanje projektila nakon izlaska iz cijevi, koristeći seNewtonovim zakonima gibanja;
3. balistika na cilju ili terminalna balistika koja proučava učinak djelovanja projektila na cilju (meti).

Ovisno o načinu proučavanja pojava i procesa, balistika se dijeli na:

1. teorijsku (koja matematički modelira procese i pojave), i
2. pokusnu (koja proučava metode i bilježi pojave pri opaljenju i kretanju projektila).

Galileo Galilei(1638.) otkrio da je staza (putanja) bačenog tijelaparabola,ako se zanemariotporzraka. Uz taj uvjet proračun putanje, brzine u bilo kakvoj točki, dometa i drugo, vrlo je jednostavan. Međutim, zbog usporavanja zrna kao posljedice otpora zraka, skretanja zbog vjetra (Magnusov učinak) i zbog vlastite vrtnje zrna točan proračun staze (putanje) projektila vrlo je složen.

Hitac

Hitacje izbačaj tijela uprostori složeno gibanje koje nastane kada na izbačeno tijelo djelujesila teža.Ovisno o smjeruvektorapočetne brzine prema sili teži, hitac može bitihorizontalni ili vodoravni(gibanjematerijalne točkekoja je izbačena vodoravno u polju sile teže),okomiti(gibanje materijalne točke koja je izbačena u polju sile teže okomito prema gore ili prema dolje) ikosi(gibanje materijalne točke koja je izbačena u polju sile teže pod kutom prema vodoravnoj ravnini). Ako je otpor zraka zanemariv, putanja gibanja jeparabola.

Kosi hitac

Podrobniji članak o temi:Kosi hitac

Kosi hitacje složeno ili krivocrtnogibanjenastalo kadavektorpočetnebrzineizbačenogtijela(običnoprojektil) zatvara oštrikutprema vodoravnoj ravnini.Putanjatijela ima oblikparaboles tjemenom na vrhu. Na izbačeno tijelo djeluje vektor kose početne brzine teubrzanje zemljine sile teže.

Kod kosog hicagibanjeje složeno. Takvo gibanje izvodi svako tijelo bačeno početnom brzinomv₀,pod nekimkutemαprema vodoravnoj ravnini, koji se zoveelevacijski kut.Kada na projektil, koji smatramo materijalnom točkom, a koji se izbaci iz nekogoružja,ne bi djelovala sila teža i otpor zraka, on bi se gibao pravocrtno i jednoliko. Radi lakšeg računanja kosu početnu brzinuv₀rastavljamo na okomitu brzinuv_yi vodoravnu brzinuv_x.Vodoravna brzina određuje udaljenost koju tijelo pređe na tlu, dok okomitabrzinaodređujevisinuna koju će tijelo dospjeti.

$v_{x}=v_{0}\cdot \cos \ Alpha$

$v_{y}=v_{0}\cdot \sin \ Alpha -g\cdot t$

Vrijeme i put potrebni da tijelo dođe do tjemena parabole jednaki su vremenu i putu koji su potrebni tijelu dapadnena tlo. Kosi hitac u bezzračnom prostoru opisujemo jednadžbama:

$x=(v_{0}\cdot \cos \ Alpha )\cdot t$

$y=(v_{0}\cdot \sin \ Alpha )\cdot t-g\cdot {\frac {t^{2}}{2}}$

Okomiti hitacivodoravni hitacsu posebni slučajevi kosog hica.Izračunamo litiz prve jednadžbe i uvrstimo u drugu, dobit ćemojednadžbu kosog hica,to jest parabole:

$y=x\cdot \tan \ Alpha -{\frac {g}{2}}\cdot {\frac {x^{2}}{v_{0}^{2}\cdot cos^{2}\ Alpha }}$

Iz te jednadžbe lako se izračuna dometD,a to je ona točka gdje parabola siječe os x. Za tu točku jey= 0, ax=D:

$D={\frac {v_{0}^{2}}{g}}\cdot \sin 2\ Alpha$

Domet će biti najveći kada budeα= 45°, pa je:

$D_{max}={\frac {v_{0}^{2}}{g}}$

Projektil će postići svoju najvećuvisinukada jex = D/2:

$x={\frac {v_{0}^{2}}{g}}\cdot \sin \ Alpha \cdot \cos \ Alpha$

Uvrstimo li tu vrijednost u jednadžbu parabole, dobit ćemo najveću dostignutu visinu:

$h={\frac {v_{0}^{2}}{2\cdot g}}\cdot \sin ^{2}\ Alpha$

Ukupno vrijeme leta projektila od izbacivanja iz oružja do udara u zemlju je:

$t={\frac {2\cdot v_{0}\cdot \sin \ Alpha }{g}}$

U zrakopraznom prostoru krivulja kosog hica je simetrična, to jest uzlazna grana jednaka je silaznoj. Međutim uzrakuće zbog otpora zraka putanja biti nesimetrična i silazna će grana biti strmija od uzlazne. Ta krivulja kosog hica s nesimetričnim granama zove sebalističkakrivulja. Da bi se postigao što veći domet, mora biti velika početna brzina i veliki elevacijski kut, te najpovoljniji oblik projektila tako da bi on mogao ući u područje razrijeđenog zraka ustratosferu,gdje je otpor mnogo manji nego u nižem području, utroposferi,koja dosiže do 12 kilometara visine.

Izvori

HE

Dio sadržaja ove stranice preuzet je iz mrežnog izdanjaHrvatske enciklopedijei nije slobodan za daljnju upotrebu pod uvjetima Wikipedijine licencije o sadržaju. Uvjete upotrebe uzdano nam pojašnjenjepogledajte nastranici Leksikografskog zavoda

Vanjske poveznice

• Hrcak^{[neaktivna poveznica]}