Vsebina
Topovi so morda preteklost človeškega bojevanja, vendar si ni težko predstavljati občutka strahu, ko bi videli 40-kilogramsko kovinsko izstrelitev, usmerjeno proti vaši ladji, ne da bi za nekaj mučnih trenutkov povedali, ali bo našel smrtonosno znamenje.
Poleg tega, da so pirotske legende in izrazitost v videoigricah, vključno z nekaterimi najzgodnejšimi domačimi igrami iz osemdesetih let prejšnjega stoletja, topovi omogočajo odlično lekcijo fizike osnovnega gibanja projektila.
Namesto zlatih dvomljivk, pa bo vaš "zaklad" prišel v obliki izboljšanih znanj pri odpravljanju osnovnih problemov z balistiko.
Zgodovina topov in topov
Tega danes ne boste našli v prodaji pri lokalnem prodajalcu velikih prodajaln, vendar je bil čas, ko je bilo imeti dobro topo pri roki pomembno za skupino ljudi, ki so posedali, ali pa so bili upognjeni za posest veliko dragocenega premoženja . Topovi so bili nekoč zelo učinkoviti pri odvračanju tatov ali pa so olajšali njihovo sporno trgovino.
Kot lahko pričakujete, resnično ni takega, kot je "tipična" teža topov. Da bi dobili splošno predstavo, so britanske sile stare izdelane topovske krogle v diskretni masi, ki so segale od približno 4 kilograme do približno 42 kilogramov. Ker so bile narejene iz železa, je bila značilna gostota približno 7.860 kg / m3. To je približno osemkrat gostejše od vode.
Newtonove enačbe gibanja
Genij Isaac Newton iz 17. stoletja je naredil veliko stvari, vključno z izumljanjem številnih metod sodobnega računanja. Morda pa je njegov največji podvig izpeljal matematične enačbe, ki urejajo vedenje predmetov, ki so podvrženi vplivu gravitacije in drugih sil.
Splošna rešitev za vodoravni položaj x, hitrost v in pospešek a predmeta v času t je:
x (t) = x0+ v0t + (1/2) pri2
To je mogoče kombinirati z drugimi enačbami gibanja in izpeljati sorodne izraze.
Vodoravni zagon
Upoštevajte, da če izstrelite topovsko kroglo v daljavo pod določenim kotom, je pod vplivom gravitacije popolnoma enak kot bi bil, če bi ga le spustili z vrha stavbe. To pomeni, če izstrelite topovsko kroglo z dovolj sile, da jo spusti 100 metrov v zrak, bo padel na tla prav tako hitro, če se bo vodoravno premikal, medtem ko bo padel, kot bi padel, če le pade.
Ključna količina je dometali največjo razdaljo, ki jo bo prevozila topovska krogla. To je funkcija začetne hitrosti v0 in zagon kota θ:
R = / g
Igra navidezne topovske žoge
Če se igrate s spletno igro za izstrelitev topov, samo po sebi ne boste postali strokovnjak za fiziko ali balistiko. To pa vam bo dalo občutek, kako lahko velikost in smer sprememb kota in hitrosti izstrelitve vplivata na končno pot izstrelka in kako so se tudi zgodnji bojevniki naučili upoštevati svoje napake v potek njihovih bellicose "eksperimentov."
Glej Resurse za primer preproste igre za izstrelitev izstrelka, ki omogoča natančno vnašanje izstrelitvenih parametrov in opazovanje, kaj se zgodi, ko sprožiš še en top.