Contenido
- Historia de cañones y balas de cañón
- Ecuaciones de Newton de movimiento
- El lanzamiento horizontal
- Juego virtual de balas de cañón
Las balas de cañón pueden ser cosa del pasado de la guerra humana, pero no es difícil imaginar la sensación de temor al ver un proyectil de metal de 40 libras que se dirige hacia su nave, incapaz de decir por unos momentos agonizantes si encontrará una marca mortal.
Además de ser el material de las leyendas piratas y una característica destacada en los videojuegos, incluidos algunos de los primeros juegos en casa de la década de 1980, las balas de cañón proporcionan una excelente lección sobre la física del movimiento básico de proyectiles.
Sin embargo, en lugar de doblones de oro, su "tesoro" vendrá en forma de habilidades mejoradas para desentrañar problemas balísticos básicos.
Historia de cañones y balas de cañón
En la actualidad, no encontrará cañones o balas de cañón a la venta en su distribuidor local de grandes cajas, pero hubo un momento en que tener un buen cañón a mano era importante para un grupo de individuos que poseían o estaban empeñados en poseer una gran cantidad de propiedades valiosas. . Los cañones alguna vez fueron muy efectivos para disuadir a los ladrones o, alternativamente, para que les resultara más fácil ejercer su comercio cuestionable.
Como es de esperar, realmente no existe el peso "típico" de bala de cañón. Para tener una idea general, las fuerzas británicas de antiguas balas de cañón en masas discretas que van desde aproximadamente 4 libras a aproximadamente 42 libras. Como estos estaban hechos de hierro, la densidad típica era de aproximadamente 7,860 kg / m.3. Eso es aproximadamente ocho veces más denso que el agua.
Ecuaciones de Newton de movimiento
El genio del siglo XVII Isaac Newton hizo muchas cosas, incluida la invención de muchos de los métodos de cálculo moderno. Pero quizás su mayor hazaña fue derivar las ecuaciones matemáticas que rigen el comportamiento de los objetos sujetos a la influencia de la gravedad y otras fuerzas.
La solución general para la posición horizontal. X, velocidad v y aceleración una de un objeto a la vez t es:
x (t) = x0+ v0t + (1/2) en2
Esto se puede combinar con otras ecuaciones de movimiento para derivar expresiones relacionadas.
El lanzamiento horizontal
Tenga en cuenta que cuando dispara una bala de cañón a la distancia en un ángulo determinado, está sujeta a la influencia de la gravedad exactamente de la misma manera que lo haría si simplemente la dejara caer desde la parte superior de un edificio. Es decir, si disparas la bala de cañón con la fuerza suficiente para elevarla a 100 pies en el aire, caerá al suelo con la misma rapidez si se mueve horizontalmente mientras cae, como lo haría si solo cayera.
Una cantidad crucial es la distancia, o la distancia máxima que recorrerá la bala de cañón. Esta es una función de la velocidad inicial v0 y ángulo de lanzamiento θ:
R = / g
Juego virtual de balas de cañón
Jugar con un juego de lanzamiento de bala de cañón en línea no te convertirá, por sí solo, en un experto en física o balística. Sin embargo, esto le dará la oportunidad de tener una idea de cómo la magnitud y la dirección de los cambios en el ángulo y la velocidad de lanzamiento pueden afectar la trayectoria final de un proyectil, y cómo los primeros guerreros también aprendieron a dar cuenta de sus propios errores en el curso de sus "experimentos" belicosos
Vea los Recursos para ver un ejemplo de un simple juego de lanzamiento de proyectiles que le permite ingresar los parámetros de lanzamiento con precisión y observar lo que sucede cuando dispara otra gama de balas de cañón.