Редактирование: Фролова Ксения. Курсовой проект по теоретической механике
Внимание! Вы не авторизовались на сайте. Ваш IP-адрес будет публично видимым, если вы будете вносить любые правки. Если вы войдёте или создадите учётную запись, правки вместо этого будут связаны с вашим именем пользователя, а также у вас появятся другие преимущества.
Правка может быть отменена. Пожалуйста, просмотрите сравнение версий, чтобы убедиться, что это именно те изменения, которые вас интересуют, и нажмите «Записать страницу», чтобы изменения вступили в силу.
Текущая версия | Ваш текст | ||
Строка 25: | Строка 25: | ||
Рассмотрим зависимость <math>\eta \sim m</math>:<br> | Рассмотрим зависимость <math>\eta \sim m</math>:<br> | ||
- если m очень мало, то выстрел "как бы холостой" <math>\Rightarrow \eta</math> мало;<br> | - если m очень мало, то выстрел "как бы холостой" <math>\Rightarrow \eta</math> мало;<br> | ||
− | - если m слишком велико, то уменьшается ускорение, сообщаемое стреле, увеличивается отдача лука, увеличивается сила трения <math>\Rightarrow | + | - если m слишком велико, то уменьшается ускорение, сообщаемое стреле, увеличивается отдача лука, увеличивается сила трения <math>\Rightarrow T \searrow \Rightarrow \eta \searrow</math><br> |
Таким образом, нужно искать баланс. Опыты показывают, что КПД составляет 30% - 85%<br> | Таким образом, нужно искать баланс. Опыты показывают, что КПД составляет 30% - 85%<br> | ||
Начальная скорость стрелы обратно пропорциональна времени, а время, в течение которого накапливается потенциальная энергия для последующего перехода в кинетическую зависит от величины рабочего хода (или же просто от смещения тетивы, если лук натягивается не до "упора"), а также от массы стрелы. В современных луках начальная скорость составляет 40 - 80 м/с.<br> | Начальная скорость стрелы обратно пропорциональна времени, а время, в течение которого накапливается потенциальная энергия для последующего перехода в кинетическую зависит от величины рабочего хода (или же просто от смещения тетивы, если лук натягивается не до "упора"), а также от массы стрелы. В современных луках начальная скорость составляет 40 - 80 м/с.<br> | ||
'''Мощность лука'''<br> | '''Мощность лука'''<br> | ||
− | <math>P | + | <math>P = \frac{U}{t}</math>, <math>P \sim \frac{1}{t}, \frac{1}{m}</math><br> |
− | Так, для того, чтобы <math>P \searrow</math>, необходимо, чтобы <math>t \searrow, | + | Так, для того, чтобы <math>P \searrow</math>, необходимо, чтобы <math>t \searrow, m \searrow</math><br> |
− | Для того, чтобы <math>v_0 \nearrow </math>, необходимо, чтобы <math>t \searrow | + | Для того, чтобы <math>v_0 \nearrow </math>, необходимо, чтобы <math>t \searrow \Rightarrow l \searrow, m \searrow</math>, но при этом масса стрелы не должна быть слишком мала. Опыты показывают, что ее величина должна составлять 15 - 40 г<br> |
'''Баллистика'''<br> | '''Баллистика'''<br> | ||
Наглядное сравнение стрельбы из огнестрельного оружия и стрельбы из лука. Дело в том, что в огнестрельном оружии не учитывается баллистика, в отличие от лука и арбалета.<br> | Наглядное сравнение стрельбы из огнестрельного оружия и стрельбы из лука. Дело в том, что в огнестрельном оружии не учитывается баллистика, в отличие от лука и арбалета.<br> | ||
Рассмотрим прямой выстрел(начальная скорость направлена параллельно земле):<br> | Рассмотрим прямой выстрел(начальная скорость направлена параллельно земле):<br> | ||
− | Пусть известны следующие величины: <math>v_0 | + | Пусть известны следующие величины: <math>v_0 = 800</math>м/с - скорость пули, <math>v_1 = 80</math>м/с - скорость стрелы, расстояние s = 200 м<br> |
− | Время полета пули:<math>t | + | Время полета пули:<math>t = \frac{200}{800} = \frac{1}{4}</math> с, время полета стрелы: <math>t = \frac{200}{80} = \frac{5}{2}</math> с<br> |
− | <math>h | + | <math>h = \frac{gt^2}{2} </math>, высота, на которую пуля окажется ниже мишени, составит <math>h = \frac{10}{32} = 0.3125</math>м<br> |
Таким образом, если брать в расчет высоту снайпера, то пуля не "войдет в землю" и, в зависимости от масштабов мишени, может попасть в нее.<br> | Таким образом, если брать в расчет высоту снайпера, то пуля не "войдет в землю" и, в зависимости от масштабов мишени, может попасть в нее.<br> | ||
− | Высота же, на которую стрела окажется ниже мишени составит: <math>h = \frac{250}{82} = 31.25 | + | Высота же, на которую стрела окажется ниже мишени составит: <math>h = \frac{250}{82} = 31.25</math>м, откуда сразу же видно, что, учитывая высоту стрелка, пуля войдет в землю и не достигнет мишени.<br> |
'''Факторы стрельбы''' | '''Факторы стрельбы''' | ||
− | *дальность стрельбы (450 м - рекорд для спортивных луков);<br> | + | *дальность стрельбы (450 м. - рекорд для спортивных луков);<br> |
*дальность поражения (60 - 80 м для поражения защищенного доспехами человека, 180 - 250 м для незащищенного человека)<br> | *дальность поражения (60 - 80 м для поражения защищенного доспехами человека, 180 - 250 м для незащищенного человека)<br> | ||
Существует эффективная прицельная дальность стрельбы - дистанция, на которой возможно гарантированное попадание стрелы в реальную подвижную цель, не успевающую выйти из зоны поражения. Эта величина составляет примерно 30 - 40 м)<br> | Существует эффективная прицельная дальность стрельбы - дистанция, на которой возможно гарантированное попадание стрелы в реальную подвижную цель, не успевающую выйти из зоны поражения. Эта величина составляет примерно 30 - 40 м)<br> | ||
Строка 50: | Строка 50: | ||
Пусть скорость ветра <math>v_0 \approx 1</math> м/с, скорость стрелы <math>v_1 \approx 80</math> м/с, пусть скорость ветра перпендикулярна начальной скорости стрелы<br> | Пусть скорость ветра <math>v_0 \approx 1</math> м/с, скорость стрелы <math>v_1 \approx 80</math> м/с, пусть скорость ветра перпендикулярна начальной скорости стрелы<br> | ||
Рассмотрим дистанцию в 40 м<br> | Рассмотрим дистанцию в 40 м<br> | ||
− | <math>\tan\alpha = \frac{1}{80} = \frac{h}{40} | + | <math>\tan\alpha = \frac{1}{80} = \frac{h}{40} \Rightarrow h = \frac{40}{80} = 0.5 </math>, где h - смещение<br> |
== Решение == | == Решение == |