Fin dai tempi antichi, l'umanità ha cercato di ottenere la vittoria in una collisione con il nemico alla massima distanza possibile, per non distruggere i propri guerrieri. Imbracature, archi, balestre, poi pistole, ora razzi, proiettili e bombe: tutti necessitano di un calcolo accurato della traiettoria balistica. E se con la vecchia "attrezzatura" militare era possibile tracciare visivamente il punto di impatto, il che ha permesso di studiare e riprendere con maggiore precisione la prossima volta, allora nel mondo moderno il punto di destinazione è solitamente così lontano che è semplicemente impossibile vederlo senza dispositivi aggiuntivi.
Cos'è una traiettoria balistica
Questo è il percorso che qualche oggetto supera. Deve avere una certa velocità iniziale. È influenzato dalla resistenza dell'aria e dalla gravità, che esclude la possibilità di movimento in linea retta. Anche nello spazio, una tale traiettoria sarà distorta sotto l'influenza della gravità di vari oggetti, anche se non in modo così significativo come sul nostro pianeta. Se non si tiene conto della resistenza delle masse d'aria, allora soprattutto un tale processo di movimento assomiglierà a un'ellisse.
Un' altra opzione è l'iperbole. E solo in alcuni casi sarà una parabola o un cerchio (al raggiungimento della seconda e prima velocità spazialerispettivamente). Nella maggior parte dei casi, tali calcoli vengono eseguiti per i missili. Tendono a volare nell' alta atmosfera, dove l'influenza dell'aria è minima. Di conseguenza, molto spesso la traiettoria balistica ricorda ancora un'ellisse. A seconda di molti fattori, come velocità, massa, tipo di atmosfera, temperatura, rotazione del pianeta e così via, le singole parti del percorso possono assumere una varietà di forme.
Calcola la traiettoria balistica
Per capire esattamente dove cadrà il corpo rilasciato, vengono utilizzate le equazioni differenziali e il metodo dell'integrazione numerica. L'equazione della traiettoria balistica dipende da molte variabili, ma esiste anche una certa versione universale che non fornisce la precisione richiesta, ma è abbastanza sufficiente per un esempio.
y=x-tgѲ0-gx2/2V0 2-Cos2Ѳ0, dove:
- y è l' altezza massima dal suolo.
- X è la distanza dal punto di partenza al momento in cui il corpo raggiunge il punto più alto.
- Ѳ0 – angolo di lancio.
- V0 – velocità iniziale.
Grazie a questa formula, diventa possibile descrivere una traiettoria di volo balistico in uno spazio airless. Si rivelerà sotto forma di una parabola, che è tipica per la maggior parte delle opzioni di libera circolazione in tali condizioni e in presenza di gravità. Si possono distinguere i seguenti tratti caratteristici di tale traiettoria:
- L'angolo di elevazione più ottimale perla distanza massima è di 45 gradi.
- L'oggetto ha la stessa velocità di movimento sia al momento del lancio che al momento dell'atterraggio.
- L'angolo di lancio è lo stesso dell'angolo di caduta.
- L'oggetto raggiunge la cima della traiettoria esattamente nello stesso tempo, dopodiché cade.
Nella stragrande maggioranza dei calcoli di questo tipo, è consuetudine trascurare la resistenza delle masse d'aria e alcuni altri fattori. Se vengono presi in considerazione, la formula risulterà troppo complicata e l'errore non è così grande da influire in modo significativo sull'efficacia del colpo.
Differenze da quella piatta
Questo nome indica un' altra variante del percorso dell'oggetto. Traiettoria piatta e balistica sono concetti in qualche modo diversi, sebbene il principio generale sia lo stesso per loro. Infatti, questo tipo di movimento implica il massimo movimento possibile sul piano orizzontale. E durante tutto il percorso, l'oggetto mantiene un'accelerazione sufficiente. La versione balistica del movimento è necessaria per spostarsi su lunghe distanze. Ad esempio, la traiettoria piatta è molto importante per un proiettile. Deve volare abbastanza dritta il più a lungo possibile e prendere a pugni tutto ciò che si mette sulla sua strada. D' altra parte, un razzo o un proiettile di un cannone infligge il massimo danno proprio alla fine del movimento, in quanto guadagna la massima velocità possibile. Tra i loro movimenti, non sono così schiaccianti.
Uso moderno
Balisticola traiettoria è più spesso utilizzata in ambito militare. Razzi, proiettili, proiettili e così via: volano tutti lontano e per un tiro preciso è necessario tenere conto di molte variabili. Inoltre, anche il programma spaziale si basa sulla balistica. Senza di esso, è impossibile lanciare con precisione un razzo in modo che alla fine non cada a terra, ma faccia diversi giri intorno al pianeta (o addirittura si stacchi da esso e vada più lontano nello spazio). In generale, quasi tutto ciò che può volare (indipendentemente da come lo fa) è in qualche modo connesso a una traiettoria balistica.
Conclusione
La capacità di calcolare tutti gli elementi e lanciare qualsiasi oggetto nel posto giusto è estremamente importante nei tempi moderni. Anche se non prendi l'esercito, che tradizionalmente ha bisogno di tali capacità più di chiunque altro, ci saranno comunque molte applicazioni abbastanza civili.
