Презентация, доклад на тему Физика и математика в создании оружия

кем не извиняться.
Курт Воннегут

раскрывая физический замысел действия оружия, а также провести сравнительный анализ некоторых современных видов оружия.

времён до наших дней;
2. Провести аналитический обзор литературы с целью поиска авторитетных источников, включающих в себя информацию об оружии;
3. Систематизировать собранные данные;
4. Выполнить необходимые вычисления;
5. Провести сравнительные характеристики некоторых из наиболее распространённых в мире видов и моделей оружия;

при помощи мускульной силы человека при непосредственном контакте с объектом.




Моделирование ситуации:
Удар лезвием охотничьего ножа по черепной коробке сверху по тыльной её части.

Холодное оружие

,где

p - давление, оказываемое на поверхность;
F - сила, воздействующая на поверхность;
S - площадь поверхности.
 
Для измерения силы используется формула


F - сила удара (Н), М - масса ударяющего тела (кг), V - скорость движения ударяющего тела (м/с), Т - время контакта (с).

скорость удара ножом = ~1,5 м/с;
Масса ножа = 133г, время контакта = ~0,006 с.
Соответственно, формула будет выглядеть следующим образом:



Соответственно, давление, оказываемое на череп, равно

рассчитать кинетическую энергию пули, по другому называемую дульной энергией. При подсчёте необходимо учитывать следующие критерии:
Масса пули (в кг); Скорость вылета пули (в м/с).
Формула расчёта кинетической энергии пули выглядит следующим образом:

Пневматическое оружие - это оружие, предназначенное для поражения цели на расстоянии снарядом (стальной пулькой или резиновым шариком), получающим направленное движение за счет энергии сжатого, сжиженного или отверждённого газа.

Байкал МР-512.
Скорость полёта пули - табличная величина, для разных моделей разная; для нашей модели эта величина равна 105 м/с.
Масса свинцовой пули калибра 4,5 мм равна 0,0005 кг.
Проводим расчёты:


Для сравнения возьмём данные об одной из самых мощных пневматических винтовок.
Самую мощную пневматическую винтовку в Америке производит компания Quackenbush.
Характеристики данной винтовки:
Скорость полёта пули - 260 м/с;
Масса пули - 0,0085 кг.

на расстоянии снарядом, получающим направленное движение за счет энергии порохового или иного химического заряда.
Боеприпасы для огнестрельного оружия называются патронами.  
Патроном может быть боеприпас, в котором снаряд, заряд пороха и воспламеняющий элемент соединены в одно целое посредством гильзы.
Капсюль-воспламенитель - устройство для воспламенения порохового заряда в огнестрельном оружии. Представляет собой крышку из мягкого металла с небольшим зарядом чувствительного к удару взрывчатого вещества, обычно гремучей ртути. Когда боёк накалывает капсюль, заряд взрывается и поджигает пороховой заряд.

российского автомата Калашникова АК-12, и современную модель американского автомата М4А1.


Сравнение будет проходить по трём критериям:
1.Мощность стрельбы оружия;
2.Темп стрельбы;
3.Манёвренность;

энергии, которой обладают пули, попавшие в цель в единицу времени. Для её измерения существует зависимость:
M = Enp,
где E - энергия пули у цели, Дж;
n - число выстрелов в минуту;
p - вероятность попадания (принята за единицу как величина, зависящая сугубо от умения стрелка обращаться с данной моделью оружия).
Энергия пули у цели определяется следующей зависимостью:

где q - вес пули, г
; Vc - скорость пули у цели (м/с);
g - ускорение свободного падения (м/схс).

650.


M = 55609*650*1 = 36145850 Дж.
М4А1:
Вес пули: 4 г.
Скорость пули у цели: 357м/с.
Число выстрелов в минуту:950.



M = 26010*950*1 = 24709500 Дж.

у АК-12, при одинаковом патроне калибра 5,56×45 мм NATO, на 300 патронов в минуту. Но при этом стрелок с АК-12 может открыть прицельный огонь на 500, а эффективный огонь почти на 100 метров раньше, чем стрелок с М4А1, тем самым уравнивая шансы.

энергия, Дж;
Q - вес полностью снаряжённого оружия, кг;
nt - темп стрельбы.
Чем больше коэффициент, тем рациональнее используется вес оружия, тем больше его боевая манёвренность.

с М4А1, вследствие чего достигается большая дальность стрельбы и уменьшается точность в следствии усиленной отдачи, но вес АК-12 всё ещё используется недостаточно рационально и имеет более внушительные габариты по сравнению с М4А1. Также оба автомата имеют свои специфические технические недоработки, такие как повышенная загазованности из-за дополнительных отверстий у ствола у АК-12, и дающую регулярные сбои автоматику у М4А1. АК-12 имеет явные пути дальнейшего развития, в то время как М4А1 теряет свою актуальность ввиду морального устаревания.