Měřič úsťové rychlosti

Zpráva

ujosvec · #1 Příspěvek od **ujosvec** » 02 led 2009, 10:46

Poradil by někdo zda by se nachal vyrobit měřič ústové rychlosti na airsoft zbraně? Projektily jsou plastové kuličky o průměru 6mm. Předpokládané měření do rychlosti 180m/s. Předem moc děkuji za jakýkoli nápad kromě zakoupení měřiče v prodejnách. Díky moc

#2 Příspěvek od **EKKAR** » 02 led 2009, 11:19

Okopírovat metodu, kterou rychlost střely měří kupované měřiče - 2 plošné fotozávory (pokud se Ti podaří nastavit dobře paprsky, stačí i jednopaprskové) a měřit čas, který kuličce zabere průlet mezi nimi. Fotozávory s laserem koupíš jako stavebnice třeba v HADEXU, kde se dají koupit i třeba stopky se vstupem právě na tyto závory, zbytek pak zvládneš i na kalkulačce se základními matematickými funkcemi, nebo prostě naprogramuješ nějaký procík. Z možného rozlišení a požadované přesnosti si spočítej nejmenší délku měřicí základny. Myslím, že by se měla dát "udělat" přesnost kolem +/- 1m/s s nevelkými náklady.

DRAKE · #3 Příspěvek od **DRAKE** » 03 led 2009, 00:26

Pokud jsi dobry ve fyzice, tak to muzes udelat jako se to delalo drive. Vezmes neco mekciho co ta zbran neprostreli, ale zase aby tam ta kulka zustala (nejake drevo nebo polystyren co ja vim) a zavesis to jako kyvadlo, das k tomu zbran a vystrelis do toho, pak podle uhlu maximalniho vykyvu toho kyvadla a z hmotnosti kulky zpocitas ustovou rychlost. Hodne stesti

#4 Příspěvek od **EKKAR** » 03 led 2009, 00:49

Z úhlu výkyvu kyvadla spočítá energii a z té potom rychlost - ano. Ale pokud potřebuje zároveň měřit, jak rychlost ovlivní třeba dostřel nebo opadání "kulky", musí měřit takříkajíc "bezkontaktně", kyvadlo střelu zastaví a znemožní jí vykonat to, na co je primárně určená. A to jde udělat jedině fotozávorou.

tomas001 · #5 Příspěvek od **tomas001** » 03 led 2009, 13:58

Vím, že jsi psal, že potřebuješ bezkontaktní řešení, ale přesto ti nabídnu jedno "kontaktní řešení", které je příjemně jednoduché a dráhu střely nemusí ovlivnit až tak zásadně jako řešení s kyvadlem.

Potřebuješ dva papírové kotouče, upevněné na společné ose, v nějaké definované vzájemné vzdálenosti. Kotouče se na ose otáčejí známou rychlostí. To je jediné úskalí - potřebuješ znát rychlost otáčení. Ze zbraně vystřelíš skrz oba kotouče, rovnoběžně s osou otáčení. Než střela prolétne skrz kotouče, tak se kotouče trochu pootočí. No a rychlost střely pak velice jednoduše vypočteš z tohoto úhlu. Kotouče prostě přiložíš na sebe a úhloměrem změříš úhel.

Je to dost primitivní, ale poměrně přesný a hlavně jednoduchý způsob měření. Ten úhel je celkem velký, tak se dobře odečítá. Kdybys měl vzájemnou vzdálenost kotoučů 20cm a otáčky 3000ot/min, tak rozdíl úhlů pro střelu s rychlostí 300m/s bude 12 stupňů. Předpokládám, že u paintballovky máš rychlosti podstatně menší, úhel tedy bude podstatně větší.
U palné zbraně s energií střely kolem 500J nemá průlet papírovým kotoučem žádný měřitelný vliv na rychlost a směr střely, a tedy ani na přesnost měření. U paintballovky tam nějaký vliv může být, záleží na použitém papíru.

Vím o ptom, že se někdo snažil vyrobit měřící optické hradlo podomácku jako ty, ale nikdy se mu to nepodařilo rozchodit. Prostě to neměřilo, ať dělal co dělal... Nakonec si ho raději koupil. (Sorry, vím, že tuhle radu jsi nechtěl slyšet.)

#6 Příspěvek od **EKKAR** » 03 led 2009, 14:33

Tomasi001, viděl jsi někdy AIRSOFT "zbraň"? To je elektricky (akumulátorem 12V/1,2-1,5Ah) poháněná kuličkovka, která neprostřelí na 3m ani kancelářský papír, takže kde by její střela vzala energii 500J??? Když pro ranivost střely se za bezpečnou hranici považuje hodnota 10J - a pro zbraně s vyšší úsťovou energií už jsou uplatňována bezpečnostní opatření?
Pokud nevíš, o čem je řeč, najdi si to na netu, je spousta takových, kteří s replikami M16tek a AK47 lítají po lese a vzájemně se "střílejí" - kdyby ty "zbraně" měly úsťovou energii 500J, za chvíli by se v jistých lokalitách nedalo pro mrtvoly projít - vypadaly by jako kóta 534 nad Svidníkem na podzim 1944...
Osobně si myslím, že 180m/s je příliš nadsazená hodnota, protože 140-150m/s dosahuje běžná vzduchovka Slavia 630. Air-softy budou mít něco mezi 50-60m/s, nanejvýš 100m/s, protože pokud se ke střelbě použijí světlé náboje (kuličky), je jejich let velmi zřetelně vidět pouhým okem a dá se tak i mířit bez použití obvyklých mířidel - je to obdoba použití stopovkového svítícího střeliva v samopalech a kulometech - kdo byl na vojně, zná to.
Ne, u těchto hraček je jediná cesta ke změření "úsťové rychlosti" bezkontaktní metoda - jakýkoliv kontakt střelu natolik ovlivní, že měření nemá smysl.

#7 Příspěvek od **Sendyx** » 03 led 2009, 14:52

Trochu jsem se tím před časem teoreticky zabýval, měla by zcela stačit rychlost do 200m/s, a prý opravdu to lítá do 120-150m/s na ústí běžně.

#8 Příspěvek od **EKKAR** » 03 led 2009, 20:36

No, když uvážím plošné zatížení projektilu (pohybová energie versus průřez střely), tak na tom ústí těch 150m/s můžou i mít, diabolka má plošný zatížení několikrát vyšší než kulička do air-softu. Ta je lehčí a díky odporu vzduchu rychle ztrácí energii - dostřel je tak do 50-70m. Vzduchovka klidně 250m...
Ale s tou úsťovou energií - pro hračku, se kterou se naprosto běžně střílí i proti živýmu člověku je údaj 500J naprostá pitomost - to by ten člověk velice rychle nebyl živej...

breta1 · #9 Příspěvek od **breta1** » 04 led 2009, 14:01

DRAKE píše:Pokud jsi dobry ve fyzice, tak to muzes udelat jako se to delalo drive. Vezmes neco mekciho co ta zbran neprostreli, ale zase aby tam ta kulka zustala (nejake drevo nebo polystyren co ja vim) a zavesis to jako kyvadlo, das k tomu zbran a vystrelis do toho, pak podle uhlu maximalniho vykyvu toho kyvadla a z hmotnosti kulky zpocitas ustovou rychlost. Hodne stesti

No nevim, jake by bylo dosazeno realne presnosti. Tam se totiz zanedbava, ze cast kineticke energie se spotrebuje na treni [potazmo na teplo] pri brzdeni strely prunikem do hmoty, ktera se tim zahreje. O tuto tepelnou energii by se kyvadlo mene vychylilo.

#10 Příspěvek od **mtajovsky** » 04 led 2009, 20:00

Možná ještě vyšší nepřesnost by způsobila ztráta do přetvárné energie, která se ve hmotě schová do potenciální energie jako vzniklé vnitřní pnutí. S tím kyvadlem bych to viděl spíš jako srovnávací metodu.

konosuke · #11 Příspěvek od **konosuke** » 04 led 2009, 20:19

jo ! kdyby se (nějak) dala změřit kinetická energie (Wk) projektilu (střely) tak ze známé hmotnosti a vzorečku Wk=1/2 (m*v2) by se zpětně numericky určila rýchlost...nebo ještě jinak: změřit čas letu střely k překážce vzdálené (s) a spočítat to, v=s/t, méně přesné, půjde o (v) průměr, né úsťovou...

#12 Příspěvek od **Sendyx** » 04 led 2009, 20:27

Taky by šlo střílet do kalorimetru

#13 Příspěvek od **Cust** » 04 led 2009, 20:36

konosuke: jo to by bylo dobrý... v podstatě to je to kyvadlo

#14 Příspěvek od **mtajovsky** » 04 led 2009, 20:47

Ještě je jedna fyzikální zákonitost, která s sebou nenese potíže s rozložením energie do různých forem. Mám na mysli zákon o zachování hybnosti. Střela a kyvadlo mají před srážkou hybnost danou rychlostí střely (kyvadlo stojí)

p = ms x vs

a po svém spojení stejnou hybnost nezávisle na tom, jak s energie ztratí ve tření a podobně:

p = (ms+mk) x vk

kde vk je tangenciální rychlost těžiště soustavy kyvadlo + střela, dostatečně přesně pouze i jen kyvadlo:

p = mk x vk

Jestliže známe rychlost těžiště můžeme spočíst úhlovou rychlost kyvadla:

ω = vk/2πr

Energie otáčejícího se kyvadla je pak:

Ek = 1/2 x J x ω^2

J je moment setrvačnosti a závisí na tvaru kyvadla, to se musí konkrétně určit, nejlépe integrálem. Nicméně, energie kyvadla se přemění kyvem na polohovou energii. jestliže změříme, že se kyvadlo vychýlí o úhel α, potom se těžište posunulo o:

h = r * (1 - sin α)

kde r je vzdálenost těžiště kyvadla od zavěšení.

A jsme doma!! Z úhlu vypočítáme posunutí h, z toho potenciální energii:

Wp = 1/2 mk*g*h (g je gravitační konstanta 9,81 ms^-2)

Z ní potom úhlovou rychlost kyvadla, z ní dále posuvnou rychlost, hybnost a nakonec rychlost střely!! Jak jednoduché

.

P.S. neručím za nějakou chybku.
Edit: rozměr g je samozřejmě ms^-2 !

konosuke · #15 Příspěvek od **konosuke** » 04 led 2009, 20:54

Sendyx píše:Taky by šlo střílet do kalorimetru

správně, a kinetickou energii střely pak změřit - určit diferenciálně jako přírustek teploty (tepelné kapacity) vody...ale to jsme asi vyhnali čerta ďáblem...