ระยะลูกตก และแรงปะทะ ในการยิงปืนอัดลมขึ้นฟ้า

[Rapin paiwan]

ได้อ่านเรื่องราวเกี่ยวกับการยิงปืนขึ้นฟ้าและเวลาลูกตกลงสู่พื้นด้วยความเร็วอาจทำอันตรายได้ สำหรับพี่ๆที่เล่นปืนมานานอาจจะเห็นเป็นเรื่องธรรมดาที่รู้อยู่แล้ว
แต่สำหรับผมและมือใหม่บางคนอาจละเลยหรืออาจมองว่าแค่ลูกปืนอัดลงเบอรื1,2 น้ำหนักน้อยอาจไม่เป็นไร
                       ไม่ทราบว่าท่านไดเก่นคณิตศาสตร์ และฟิสิคบ้างครับ จะได้ข้อมูลคราวๆในการระวัง เช่นยิงปืนอัดลมเบอร์1 ที่ความเร็วลูกที่700f/s ขึ้นฟ้าในมุม45องศา(นกเกาะอยู่บนยอดหลังคาบ้าน และเกิดยิงไม่โดน) ลูกระสุนจะวิ่งไปไกลเท่าไร และในการกระทบเป้าจะมีพลังงานขนาดไหนครับ
ปล.ในสภาวะลมเป็น0 (แบบว่าเอาคร่าวๆครับจะได้ระวังถูก เช่นลูกกรดนี่เขาว่าไกลเป็น2-3กม.)

[skillmans]

ใครตอบได้ช่วยพี่เค้าที เหมือนเรียนม.ปลายเลย

[ขนหนอน]

ขอเสนอนิดนึงครับ ถ้าผิดพลาด ขอโทษด้วยครับ 

จากที่ผมเรียนมา (ฟิสิกได้ 1  ) ลูกปืน ที่เคลื่อนที่ไปแนวดิ่ง สมมุติ เคลื่อนที่ไป 100 m ต่อวินาที มันก็จะขึ้นไปเรื่อยๆ และความเร็ว ก็จะลดลง 10mต่อวินาที ต่อ 1วินาที จนความ เร็วเหลือ 0 แล้วก็จะตกกลับ ความเร็วก็จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ คือ เพิ่มความ เร็ว 10mต่อวินาที ต่อ 1วินาที เมื่อกระสุนตก มาถึงที่ปากกระบอก   กระสุน จะ มีความเร็วเท่ากับตอนที่เรายิงไป

สรุป ยิงขึ้น ไปเท่าไร ตกมาก็เท่านั้นแหละ 

[sitta.]

แล้วถ้ายิงกระสุนมุม 45 องศา แนวกระสุนจะวิ่งเป็นเส้นโค้งพาราโบลาสมดุลย์ทั้งสองข้างหรือเปล่า

[komatsu]

แล้วถ้ายิงกระสุนมุม 45 องศา แนวกระสุนจะวิ่งเป็นเส้นโค้งพาราโบลาสมดุลย์ทั้งสองข้างหรือเปล่า

ถ้าในแง่ทฤษฏี สมดุลแน่นอนครับพี่ เพราะมุม 45 องศาเป็นมุมที่สามารถยิงได้ไกลที่สุด
ส่วนรายละเอียดคืนอาจารย์ไปแล้ว

[TrophyX]

แล้วถ้ายิงกระสุนมุม 45 องศา แนวกระสุนจะวิ่งเป็นเส้นโค้งพาราโบลาสมดุลย์ทั้งสองข้างหรือเปล่า

ไม่เป็นกราฟพาราโบล่า ครับ  มีแต่จะวิ่งโค้งไปแล้วตกลงพื้นและมุดเข้าไปในดินเท่านั้นครับ

[TrophyX]

แล้วถ้ายิงกระสุนมุม 45 องศา แนวกระสุนจะวิ่งเป็นเส้นโค้งพาราโบลาสมดุลย์ทั้งสองข้างหรือเปล่า

ถ้าในแง่ทฤษฏี สมดุลแน่นอนครับพี่ เพราะมุม 45 องศาเป็นมุมที่สามารถยิงได้ไกลที่สุด
ส่วนรายละเอียดคืนอาจารย์ไปแล้ว

ถ้ายิงในชั้นบรรยากาศของโลก แน่นอนต้องมีแรงเสียดทาน  มุมที่สามารถยิงกระสุนได้ไกลที่สุดคือมุม 30 องศา  และก็คงจะไปไกลได้พอๆ กับกระสุน .22 แอลอาร์ เพราะความเร็วใกล้เคียงกันมาก  แต่เมื่อห่างกระบอกปืนออกไปมากเท่าไหร่ความเร็วก็ยิ่งลดลง และพลังงานก็จะลดลงตามไปด้วย ที่ระยะ 1 กิโลเมตรหากยังโดนกระป๋องนมก็อาจแค่เป็นรอยบุบไม่ถึงกับทะลุเข้าไปข้างใน เนื่องจากพลังงานเหลือน้อย

[TrophyX]

ขอเสนอนิดนึงครับ ถ้าผิดพลาด ขอโทษด้วยครับ 

จากที่ผมเรียนมา (ฟิสิกได้ 1  ) ลูกปืน ที่เคลื่อนที่ไปแนวดิ่ง สมมุติ เคลื่อนที่ไป 100 m ต่อวินาที มันก็จะขึ้นไปเรื่อยๆ และความเร็ว ก็จะลดลง 10mต่อวินาที ต่อ 1วินาที จนความ เร็วเหลือ 0 แล้วก็จะตกกลับ ความเร็วก็จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ คือ เพิ่มความ เร็ว 10mต่อวินาที ต่อ 1วินาที เมื่อกระสุนตก มาถึงที่ปากกระบอก   กระสุน จะ มีความเร็วเท่ากับตอนที่เรายิงไป

สรุป ยิงขึ้น ไปเท่าไร ตกมาก็เท่านั้นแหละ 

สรุปว่า ยิงขึ้นไปเท่าไหร่ ตกลงมาก็เท่านั้น

ตามทฤษฎี ก็ว่ามาอย่างนั้น แต่จริงๆ แล้วอาจจะไม่ใช่  ในขณะที่กระสุนขึ้นไปสูงสุดและความเร็วเท่ากับ 0 ทุกอย่างน่าจะหยุดนิ่งทั้งหมดกระสุนหยุดหมุนด้วย  แล้วก็ถอยหลังตกมาซักระยะหนึ่งก่อนที่จะเลี้ยวกลับเอาหัวลงเพราะปะทะกับอากาศเกิดแรงเสียดทาน  กระสุนก็จะเพิ่มความเร็วขึ้นเรื่อยๆ ตามแรงโน้มถ่วงของโลกและจากการปะทะกับอากาศก็จะทำให้ทิศทางเปลี่ยนไม่มีทางที่จะตกลงที่เดิม  ถึงความจะเร็วจะสูงเท่าเดิมแต่ก็คงจะเหมือนก้อนตะกั่วเม็ดเล็กๆ ตกลงมาเท่านั้นเองอันตรายคงจะไม่มากมายนักเพราะกระสุนไม่มีการหมุน

[อรชุน-รักในหลวง]

ขอเสนอนิดนึงครับ ถ้าผิดพลาด ขอโทษด้วยครับ 

จากที่ผมเรียนมา (ฟิสิกได้ 1  ) ลูกปืน ที่เคลื่อนที่ไปแนวดิ่ง สมมุติ เคลื่อนที่ไป 100 m ต่อวินาที มันก็จะขึ้นไปเรื่อยๆ และความเร็ว ก็จะลดลง 10mต่อวินาที ต่อ 1วินาที จนความ เร็วเหลือ 0 แล้วก็จะตกกลับ ความเร็วก็จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ คือ เพิ่มความ เร็ว 10mต่อวินาที ต่อ 1วินาที เมื่อกระสุนตก มาถึงที่ปากกระบอก   กระสุน จะ มีความเร็วเท่ากับตอนที่เรายิงไป

สรุป ยิงขึ้น ไปเท่าไร ตกมาก็เท่านั้นแหละ 

สรุปว่า ยิงขึ้นไปเท่าไหร่ ตกลงมาก็เท่านั้น

ตามทฤษฎี ก็ว่ามาอย่างนั้น แต่จริงๆ แล้วอาจจะไม่ใช่  ในขณะที่กระสุนขึ้นไปสูงสุดและความเร็วเท่ากับ 0 ทุกอย่างน่าจะหยุดนิ่งทั้งหมดกระสุนหยุดหมุนด้วย  แล้วก็ถอยหลังตกมาซักระยะหนึ่งก่อนที่จะเลี้ยวกลับเอาหัวลงเพราะปะทะกับอากาศเกิดแรงเสียดทาน  กระสุนก็จะเพิ่มความเร็วขึ้นเรื่อยๆ ตามแรงโน้มถ่วงของโลกและจากการปะทะกับอากาศก็จะทำให้ทิศทางเปลี่ยนไม่มีทางที่จะตกลงที่เดิม  ถึงความจะเร็วจะสูงเท่าเดิมแต่ก็คงจะเหมือนก้อนตะกั่วเม็ดเล็กๆ ตกลงมาเท่านั้นเองอันตรายคงจะไม่มากมายนักเพราะกะสุนไม่มีการหมุน

เกลียวลำกล้องที่ทำเพื่อให้กระสุนหมุนตัวนั้น มิใช่ทำให้กระสุนหมุนตัวเพื่อเจาะเป้าหมาย จุดประสงค์ของการหมุนคือเพื่อให้กระสุนทรงยาวทรงตัวอยู่ได้โดยที่เอาด้านหัวเข้าเป้า เพราะฉะนั้นไม่ว่าจะหมุนหรือไม่หมุน มวลวัตถุเท่าเดิมความเร็วเท่าเดิมอันตรายก็เท่าเดิม

[TrophyX]

เกลียวลำกล้องที่ทำเพื่อให้กระสุนหมุนตัวนั้น มิใช่ทำให้กระสุนหมุนตัวเพื่อเจาะเป้าหมาย จุดประสงค์ของการหมุนคือเพื่อให้กระสุนทรงยาวทรงตัวอยู่ได้โดยที่เอาด้านหัวเข้าเป้า เพราะฉะนั้นไม่ว่าจะหมุนหรือไม่หมุน มวลวัตถุเท่าเดิมความเร็วเท่าเดิมอันตรายก็เท่าเดิม

ขอบคุณท่าน ArjunA  ที่มาให้ความรู้ครับ 

[sitta.]

แล้วถ้ายิงกระสุนมุม 45 องศา แนวกระสุนจะวิ่งเป็นเส้นโค้งพาราโบลาสมดุลย์ทั้งสองข้างหรือเปล่า

ถ้าในแง่ทฤษฏี สมดุลแน่นอนครับพี่ เพราะมุม 45 องศาเป็นมุมที่สามารถยิงได้ไกลที่สุด
ส่วนรายละเอียดคืนอาจารย์ไปแล้ว

ถ้ายิงในชั้นบรรยากาศของโลก แน่นอนต้องมีแรงเสียดทาน  มุมที่สามารถยิงกระสุนได้ไกลที่สุดคือมุม 30 องศา  และก็คงจะไปไกลได้พอๆ กับกระสุน .22 แอลอาร์ เพราะความเร็วใกล้เคียงกันมาก  แต่เมื่อห่างกระบอกปืนออกไปมากเท่าไหร่ความเร็วก็ยิ่งลดลง และพลังงานก็จะลดลงตามไปด้วย ที่ระยะ 1 กิโลเมตรหากยังโดนกระป๋องนมก็อาจแค่เป็นรอยบุบไม่ถึงกับทะลุเข้าไปข้างใน เนื่องจากพลังงานเหลือน้อย

คงไม่มีทางไปได้ไกลขนาด .22 แอลอาร์หรอกครับ แม้ว่าความเร็วต้นจะเท่ากัน
ในเรื่องนี้พลังงานจลน์เป็นสิ่งสำคัญ ซึ่งในกระสุนปืนอัดลมมีน้อยกว่า .22 แอลอาร์มาก
พลังงานจลน์จะมีมากหรือน้อยก็ขึ้นอยู่กับน้ำหนักกระสุน

ยิงกระสุนขึ้นฟ้ามุม 30 หรือ 45 องศา ตามทฤษฏีมันต้องเป็นพาลาโบล่าสมดุลย์ทั้ง 2 ข้าง
ขีดๆ เขียน ๆ ตามสูตรยังไงก็ต้องเป็น แต่ในชีวิตจริง มันไม่เป็นเหมือนในตำรา เพราะมีแรงเสียดทานอากาศ
เข้ามาเกี่ยวข้องด้วย  ผมเคยเห็นกราฟวิถีกระสุนปืนอัดลมมันพุ่งขึ้นแนวเฉียงพอหมดแรงก็ตกลงมาอย่างรวดเร็ว
เข้าใกล้แนวดิ่ง มากว่ากระสุนชนิดอื่น ๆ มีกระสุนปืนใหญ่ที่เป็นวิถีโค้งมากที่สุด แต่พอพูดโดยรวม
ก็เป็นพาราโบลา แต่พบว่ากระสุนเบามีพาราโบลาไม่สมดุลย์ ผมไม่รู้แต่เคยอ่านเจอ


ที่กระสุนวิ่งเป้นเส้นโค้งก็เป็นเพราะมีแรงโน้มถ่วงเป็นตัวทำกับหัวกระสุน
สมมุติเราปล่อยหัวกระสุนระดับสูงเท่าปลายกระบอกปืน ความสูงเท่าไหร่ช่างมันก่อน
กระสุนจะตกลงพื้นในความเร็วแรงดึงดูดโลก
สมมุติว่าใช้เวลาตกลงพื้น 0.5 วินาทีก็แล้วกันนะ จะได้คิดง่าย ๆ
แล้วถ้าเรายิงปืนไปในแนวระนาบ ความเร็วกระสุน 750 ฟุตต่อวินาที เกิดอะไรขึ้น
ถ้าเราหาว่าในระยะเวลา 0.5 วินาทีกระสุนวิ่งไปได้กี่เมตร ก็ระยะนั้นหละครับที่กระสุนกระทบพื้น

แล้วถ้าต้องการยิงไกลกว่านั้นจะทำยังไง ก็ต้องเงยปากกระบอกเอียงขึ้น เพือให้กระสุน
อยู่กลางอากาศนานกว่าเดิมจึงจะได้ระยะทางมากกว่าเดิม แต่มุมไหนจะทำให้กระสุนอยู่กลางอากาศนาน
ที่สุดไกลที่สุดผมไม่ทราบครับ

ผมตกวิชาพวกนี้ครับ เคยเถียงครูว่ามันไม่น่าจะเป็นพาราโบลาสมดุลย์ 

อีกเรื่องความดัน ค่าไหนถูก ครับ
1 บาร์ =  14.7 ปอนต่อตารางนิ้ว
หรือ
1 บาร์  = 14.501 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว

[ไม้ขีด]

ขึ้นไปเท่าใหร่ก็ตกลงมาเท่านั้นอาจจะช้าลงแต่ไม่มากไม่เชื่อลองใช้ก้อนหินขว้างออกไปดูทั้งในแนว 45 และ 90 องศาผลจะออกมาอย่างใร 

[อรชุน-รักในหลวง]

อีกเรื่องความดัน ค่าไหนถูก ครับ
1 บาร์ =  14.7 ปอนต่อตารางนิ้ว
หรือ
1 บาร์  = 14.501 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว

ค่าจริง 1 bar = 1.02 at = 0.987 atm = 14.504 psi

แต่บางครั้งก็มีการใช้ค่าประมาณครับ
โดย 1 bar ~ 1atm ~ 14.696 psi  

 

http://en.wikipedia.org/wiki/Pressure

[TrophyX]

ขอบคุณอีกครั้งครับ

[Terk Kung]

ผมเคยยิงปืนอัดลมขึ้นไปขึ้นฟ้าครับ เป็นเบอร์ 2 ยิงขึ้นไปตรงๆตอนนั้นไม่ได้คิดอะไรมากแค่อยากยิงเเล้วดูวิถีกระสุนเฉยๆ ยิงขึ้นไปทำมุมประมาณ 90องศา ก็เห็นกระสุนวิ่งขึ้นไปเเล้วก็หายไป แล้วอีกประมาณ 10 กว่าวินาที กระสุนก็หล่นลงมาโดนหลังคาบ้านตัวเองเป็นกระเบื้อง ดังแป๊ก ก็ไม่ได้คิดอะไร อยู่มาวันหนึ่งฝนตกหนักปรากฎว่ามีน้ำซึมลงมาที่ฝ้า วันต่อมาผมก็ปีนขึ้นไปบนใต้หลังคาบ้าน
ก็เห็นรูเล็กๆมีเเสงแดดส่องลงมาเเล้วก็มองไปรอบๆก็เลยเห็นกระสุนอัดลมเบอร์ 2 หล่นอยู่แถวๆนั้น จึงนึกได้ว่าคงเป็นตอนที่เรายิงขึ้นไปบนฝ้าตอนนั้นแหงๆเลย กระสุนก็ทะลุหลังคาแต่ไม่ทะลุฝ้า แค่โดนฝ้าเป็นรอยบุบเล็กน้อยมาก ก็เลยมานึกภาพว่าถ้าหล่นโดนหัวคนก็คงแตกเฉยๆครับ