¿Qué afecta más a la penetración: masa o velocidad?

Hay muchos factores en juego … uno muy importante es la sección transversal del proyectil. Un objeto con una sección transversal más grande desplazará más del medio por el que pasa, por lo que requiere más energía para penetrar una distancia dada. (Esta es la razón por la cual se usan arpones en lugar de balas bajo el agua)

Otra consideración es lo que realmente quieres lograr: ¿Profundidad de penetración máxima o daño máximo al medio objetivo?
Estos no son lo mismo: una ronda de fragmentación está específicamente diseñada para gastar la máxima energía y hacer el máximo daño, pero no para maximizar la profundidad de penetración (porque uno generalmente quiere dañar la cosa que está disparando, no la cosa detrás de ella … o la cosa detrás de eso )

En cualquier caso, uno puede buscar en Google y encontrar muchas pruebas de gel balístico para responder la pregunta (en lugar de confiar en la opinión de alguien, incluida la mía)

Ejemplos:

Profundidades de penetración para varias rondas de pistola comunes:

El efecto del diámetro del proyectil en la profundidad de penetración:

La respuesta de Vogel es la única correcta. La velocidad es más importante, ya que está al cuadrado en la fórmula de energía cinética.

Este fue un gran debate antes de que se entendiera la energía cinética, y se resolvió dejando caer bolas de plomo en arcilla a varias velocidades. La distancia recorrida fue proporcional al cuadrado de la velocidad, sorprendentemente.

La persona que verificó esto experimentalmente fue una mujer francesa llamada Émilie du Châtelet, que tradujo los Principia de Newton al francés, la extendió formulando una ley de conservación de la energía total y curiosamente era la amante de Voltaire. Ver este mes en la historia de la física. Murió a los 42 años durante el parto, lo que anticipó porque el embarazo a esa edad era muy peligroso. Por lo tanto, estaba trabajando furiosamente para terminar su traducción de Newton antes del nacimiento, y se publicó póstumamente.

El impulso de un objeto es lo difícil que es frenarlo; p = mv

Algunos responderán con la ecuación de energía cinética. Pero lo que importa es el impulso.

Si observa la ecuación anterior, verá que tanto la masa como la velocidad contribuyen de manera equitativa, pero al observar la ecuación de energía cinética (Ek = 1/2 * m * v ^ 2) puede ver que la velocidad es más difícil de lograr, siempre. desea aumentar la velocidad, tiene que invertir más energía.

corrígeme si estoy equivocado.

Tendré curiosidad por leer algunas de las respuestas científicas que vienen con apoyo matemático. Sin romper una calculadora, no puedo hacerlo todo de memoria. Pero, mirando las cosas objetivamente, la respuesta parecería ser “Sí” o tal vez ambas.

Parece que si traza la masa y la velocidad en función de la energía destructiva, encontrará resultados interesantes. Habría un punto donde la masa del objeto requeriría poca velocidad para ser devastadora. Como un ser humano atropellado por un tren. Por otro lado, tienes el punto donde la masa no es lo suficientemente grande.

Ahora todo esto se basa en situaciones realistas, un poco terrestres. Vientos huracanados, etc. Si llega hasta algo del tamaño de un planeta y la velocidad de la luz, bueno, eso lo cambia todo. Solo pregúntales a los dinosaurios …

A2A: Doblar la masa te da el doble de energía cinética. Doblar la velocidad da 4 veces la energía. Entonces, en ese sentido, la velocidad es más significativa.

[matemáticas] E_k = \ frac {1} {2} mv ^ 2 [/ matemáticas]

La energía cinética de un objeto en movimiento es masa x velocidad al cuadrado.

Entonces, si tiene un objeto de 1 kg que se mueve a 1 m / s, su energía cinética (cuando choca con usted) es de 1 kJ (1000 J).

Si duplica la masa del objeto, la energía cinética se convierte en 2 kJ (2000 x 1).

Si duplica la velocidad del objeto, la energía cinética se convierte en 4 kJ (1000 x 4).

Dado que durante la penetración (supongo que estamos hablando de balas aquí), el objeto liberará su energía, aumentar la velocidad tiene más efecto que aumentar la masa.

Entonces diría que la velocidad afecta más la penetración.

Forma, velocidad, masa, en ese orden. Sin embargo, es difícil lograr que una aguja penetre sin velocidad. Notarás que las bolas de boliche no penetran bien (excepto el agua o el aire). Por cierto, una bola de boliche “áspera” penetra en el agua mucho mejor que una bola de boliche habitual (lisa).

¿”Penetración” de qué , por qué ? ¡No nos hagas adivinar!