Gun-ägare är ofta intresserade av rekylhastighet, men de är inte de enda. Det finns många andra situationer där det är en användbar mängd att veta. Till exempel kan en basketbollsspelare som tar ett hoppa skott kanske vill veta hans eller hennes bakåthastighet efter att ha släppt bollen för att undvika att krascha in i en annan spelare, och kaptenen till ett fregat kanske vill veta vilken effekt en livbåt har på fartygets framåtgående rörelse. I rymden, där friktionskrafterna är frånvarande, är rekylhastigheten en kritisk mängd. Du tillämpar lagen om bevarande av momentum för att hitta rekylhastighet. Denna lag är härledd från Newtons lagar om rörelse.
TL; DR (för länge, läste inte)
Lagens bevarande av momentum, som härrör från Newtons lagar om rörelse, ger en enkel ekvation för beräkning av rekylhastighet. Det baseras på massan och hastigheten på den utstötta kroppen och massan på den återkroppande kroppen.
Bevarande av Momentum
Newtons tredje lag säger att varje tillämpad kraft har en lika och motsatt reaktion . Ett exempel som ofta nämns när man förklarar den här lagen är en hastighetsmotor som träffar en tegelvägg. Bilen utövar en kraft på väggen, och väggen utövar en ömsesidig kraft på bilen som krossar den. Matematiskt är incidensstyrkan (F I) lika med den ömsesidiga kraften (F R) och verkar i motsatt riktning: F I = - F R. Newtons Andra lagen definierar kraft som masstidshastighet. Acceleration är hastighetsförändring (Δv ÷ Δt), så kraft kan uttryckas F = m (Δv ÷ Δt). Detta tillåter att den tredje lagen omskrivs som m I (Δv I ÷ Δt I) = -m R (Δv R ÷ Δt R ). Vid varje interaktion är tiden då den infallande kraften appliceras lika med tiden då den ömsesidiga kraften appliceras, så t I = t R och tiden kan faktureras ur ekvationen. Detta lämnar: m IΔv I = -m RÄv R Detta kallas lag för bevarande av momentum. Beräkning av rekylhastighet I en typisk rekylläge har frisättningen av en kropp med mindre massa (kropp 1) en inverkan på en större kropp (kropp 2). Om båda kropparna börjar från vila, anges i lagen om bevarande av momentum att m 1v 1 = -m 2v 2. Recoil-hastigheten är typiskt hastigheten för kropp 2 efter frisättningen av kropp 1. Denna hastighet är v 2 = - (m 1 ÷ m 2) v 1. Exempel Innan du löser detta problem är det nödvändigt att uttrycka alla kvantiteter i konsekventa enheter. Ett korn är lika med 64,8 mg, så kulan har en massa (m B) på 9 720 mg eller 9,72 gram. Geväret har å andra sidan en massa (m R) på 3 632 gram, eftersom det finns 454 gram i ett pund. Det är nu enkelt att beräkna rifleets vridhastighet (v R) i fot /sekund: v R = - (m B ÷ m R) v B = - (9,72 g ÷ 3,632g) • 2,820 ft /s = -7,55 ft /s. Minustecknet anger det faktum att returhastigheten är i motsatt riktning till hastigheten på bullet. Vikten uttrycks i samma enheter, så det behöver inte omvandlas. Du kan helt enkelt skriva fregatets hastighet som v F = (2 ÷ 2000) • 15 mph = 0,015 mph. Denna hastighet är liten, men det är inte försumbar. Det är över 1 fot per minut, vilket är viktigt om fregatten ligger nära en brygga.
