Wat is 'n ballistiese trajek?

INHOUDSOPGAWE:

Wat is 'n ballistiese trajek?
Wat is 'n ballistiese trajek?
Anonim

Sedert antieke tye het die mensdom probeer om oorwinning te behaal in 'n botsing met die vyand op die maksimum moontlike afstand, om nie hul eie krygers te vernietig nie. Slingers, boë, kruisboë, dan gewere, nou vuurpyle, projektiele en bomme - hulle het almal 'n akkurate berekening van die ballistiese baan nodig. En as dit met die ou militêre "toerusting" moontlik was om die impakpunt visueel na te spoor, wat dit moontlik gemaak het om volgende keer meer akkuraat te studeer en te skiet, dan is die bestemmingspunt in die moderne wêreld gewoonlik so ver weg dat dit eenvoudig onmoontlik om dit te sien sonder bykomende toestelle.

Wat is 'n ballistiese trajek

Dit is die pad wat een of ander voorwerp oorkom. Dit moet 'n sekere beginspoed hê. Dit word beïnvloed deur lugweerstand en swaartekrag, wat die moontlikheid van beweging in 'n reguit lyn uitsluit. Selfs in die ruimte sal so 'n trajek onder die invloed van die swaartekrag van verskeie voorwerpe verwring word, hoewel nie so beduidend soos op ons planeet nie. As jy nie die weerstand van lugmassas in ag neem nie, dan sal so 'n proses van beweging bowenal soos 'n ellips lyk.

'n Ander opsie is hiperbool. En slegs in sommige gevalle sal dit 'n parabool of 'n sirkel wees (by die bereiking van die tweede en eerste ruimtesnelheidonderskeidelik). In die meeste gevalle word sulke berekeninge vir missiele uitgevoer. Hulle is geneig om in die boonste atmosfeer te vlieg, waar die invloed van lug minimaal is. Gevolglik lyk die ballistiese trajek meestal steeds soos 'n ellips. Afhangende van baie faktore, soos spoed, massa, tipe atmosfeer, temperatuur, rotasie van die planeet, ensovoorts, kan individuele dele van die pad 'n verskeidenheid vorms aanneem.

ballistiese trajek
ballistiese trajek

Bereken ballistiese trajek

Om presies te verstaan waar die vrygestelde liggaam sal val, word differensiaalvergelykings en die metode van numeriese integrasie gebruik. Die ballistiese trajekvergelyking hang van baie veranderlikes af, maar daar is ook 'n sekere universele weergawe wat nie die vereiste akkuraatheid gee nie, maar redelik voldoende is vir 'n voorbeeld.

y=x-tgѲ0-gx2/2V0 2-Cos2Ѳ0, waar:

  • y is die maksimum hoogte bo die grond.
  • X is die afstand vanaf die beginpunt tot die oomblik wanneer die liggaam die hoogste punt bereik.
  • Ѳ0 – gooihoek.
  • V0 – aanvanklike spoed.

Danksy hierdie formule word dit moontlik om 'n ballistiese vlugtrajek in 'n luglose ruimte te beskryf. Dit sal uitdraai in die vorm van 'n parabool, wat tipies is vir die meeste opsies vir vrye beweging in sulke toestande en in die teenwoordigheid van swaartekrag. Die volgende kenmerkende kenmerke van so 'n trajek kan onderskei word:

  • Die mees optimale hoogtehoek virdie maksimum afstand is 45 grade.
  • Die voorwerp het dieselfde spoed van beweging beide ten tyde van lansering en op die oomblik van landing.
  • Die gooihoek is dieselfde as die valhoek.
  • Die voorwerp bereik die bopunt van die trajek in presies dieselfde tyd, waarna dit dan af val.

In die oorgrote meerderheid van hierdie berekeninge is dit gebruiklik om die weerstand van lugmassas en sommige ander faktore te verwaarloos. As hulle in ag geneem word, sal die formule te ingewikkeld blyk te wees, en die fout is nie so groot dat dit die doeltreffendheid van die trefkrag aansienlik beïnvloed nie.

ballistiese vlugbaan
ballistiese vlugbaan

Verskille van die plat een

Hierdie naam beteken 'n ander variant van die voorwerp se pad. Plat en ballistiese trajek is ietwat verskillende konsepte, hoewel die algemene beginsel vir hulle dieselfde is. Trouens, hierdie tipe beweging impliseer die maksimum moontlike beweging in die horisontale vlak. En regdeur die pad handhaaf die voorwerp voldoende versnelling. Die ballistiese weergawe van die beweging is nodig om oor lang afstande te beweeg. Plat trajek is byvoorbeeld die belangrikste vir 'n koeël. Sy moet so lank as moontlik reguit genoeg vlieg en deur alles slaan wat in haar pad kom. Aan die ander kant rig 'n vuurpyl of 'n projektiel van 'n kanon maksimum skade aan juis aan die einde van die beweging, aangesien dit die maksimum moontlike spoed kry. Tussen hul beweging is hulle nie so verpletterend nie.

ballistiese trajekberekening
ballistiese trajekberekening

Moderne gebruik

Ballistiesdie trajek word die meeste in die militêre sfeer gebruik. Vuurpyle, projektiele, koeëls, ensovoorts - hulle vlieg almal ver, en vir 'n akkurate skoot moet jy baie veranderlikes in ag neem. Boonop is die ruimteprogram ook op ballistiek gebaseer. Daarsonder is dit onmoontlik om 'n vuurpyl akkuraat te lanseer sodat dit uiteindelik nie op die grond val nie, maar verskeie draaie om die planeet maak (of selfs daarvan wegbreek en verder die ruimte in gaan). Oor die algemeen is byna alles wat kan vlieg (ongeag hoe dit dit doen) op een of ander manier met 'n ballistiese trajek verbind.

plat en ballistiese trajek
plat en ballistiese trajek

Gevolgtrekking

Die vermoë om al die elemente te bereken en enige voorwerp op die regte plek te lanseer, is uiters belangrik in moderne tye. Selfs as jy nie die weermag neem nie, wat tradisioneel sulke vermoëns meer as enigiemand anders nodig het, sal daar steeds baie redelik burgerlike aansoeke wees.

Aanbeveel: