Des de l'antiguitat, la humanitat ha intentat aconseguir la victòria en un xoc amb l'enemic a la màxima distància possible, per no destruir els seus propis guerrers. Fones, arcs, ballestes, després pistoles, ara coets, projectils i bombes: tots necessiten un càlcul precís de la trajectòria balística. I si amb l'antic "equipament" militar era possible fer un seguiment visual del punt d'impacte, cosa que va permetre estudiar i disparar amb més precisió la propera vegada, aleshores al món modern el punt de destinació sol estar tan lluny que simplement és impossible de veure'l sense dispositius addicionals.
Què és una trajectòria balística
Aquest és el camí que supera algun objecte. Ha de tenir una certa velocitat inicial. Es veu afectat per la resistència de l'aire i la gravetat, que exclou la possibilitat de moviment en línia recta. Fins i tot a l'espai, aquesta trajectòria es distorsionarà sota la influència de la gravetat de diversos objectes, encara que no tan significativament com al nostre planeta. Si no tens en compte la resistència de les masses d'aire, llavors, sobretot, aquest procés de moviment s'assemblarà a una el·lipse.
Una altra opció és la hipèrbole. I només en alguns casos serà una paràbola o un cercle (en assolir la segona i la primera velocitat espacialrespectivament). En la majoria dels casos, aquests càlculs es realitzen per a míssils. Tendeixen a volar a l'atmosfera superior, on la influència de l'aire és mínima. Com a resultat, la majoria de les vegades la trajectòria balística encara s'assembla a una el·lipse. Depenent de molts factors, com ara la velocitat, la massa, el tipus d'atmosfera, la temperatura, la rotació del planeta, etc., les parts individuals del camí poden adoptar diverses formes.
Calcula la trajectòria balística
Per entendre exactament on caurà el cos alliberat, s'utilitzen equacions diferencials i el mètode d'integració numèrica. L'equació de la trajectòria balística depèn de moltes variables, però també hi ha una certa versió universal que no dóna la precisió requerida, però és bastant suficient per a un exemple.
y=x-tgѲ0-gx2/2V0 2-Cos2Ѳ0, on:
- y és l'alçada màxima sobre el terra.
- X és la distància des del punt de partida fins al moment en què el cos arriba al punt més alt.
- Ѳ0 – angle de llançament.
- V0: velocitat inicial.
Gràcies a aquesta fórmula, és possible descriure una trajectòria de vol balística en un espai sense aire. Resultarà en forma de paràbola, que és típic de la majoria de les opcions de lliure moviment en aquestes condicions i en presència de gravetat. Es poden distingir els següents trets característics d'aquesta trajectòria:
- L'angle d'elevació més òptim perla distància màxima és de 45 graus.
- L'objecte té la mateixa velocitat de moviment tant en el moment del llançament com en el moment de l'aterratge.
- L'angle de llançament és el mateix que l'angle de caiguda.
- L'objecte arriba al cim de la trajectòria exactament al mateix temps, després del qual cau.
En la gran majoria de càlculs d'aquest tipus, s'acostuma a descuidar la resistència de les masses d'aire i alguns altres factors. Si es tenen en compte, la fórmula resultarà massa complicada i l'error no serà tan gran com per afectar significativament l'efectivitat de l'impacte.
Diferències respecte a la plana
Aquest nom significa una altra variant del camí de l'objecte. La trajectòria plana i la balística són conceptes una mica diferents, encara que el principi general és el mateix per a ells. De fet, aquest tipus de moviment implica el màxim moviment possible en el pla horitzontal. I al llarg del camí, l'objecte manté una acceleració suficient. La versió balística del moviment és necessària per moure's a llargues distàncies. Per exemple, la trajectòria plana és més important per a una bala. Ha de volar prou recte durant el major temps possible i travessar tot el que s'interposi en el seu camí. D' altra banda, un coet o un projectil d'un canó causa el màxim dany precisament al final del moviment, ja que guanya la màxima velocitat possible. Entre el seu moviment, no són tan aclaparadors.
Ús modern
Balísticla trajectòria s'utilitza més sovint en l'àmbit militar. Coets, projectils, bales, etc.: tots volen lluny i, per obtenir un tret precís, cal tenir en compte moltes variables. A més, el programa espacial també es basa en la balística. Sense ell, és impossible llançar amb precisió un coet perquè finalment no caigui a terra, sinó que faci diverses voltes al voltant del planeta (o fins i tot s'allunya d'ell i va més enllà a l'espai). En general, gairebé tot el que pot volar (independentment de com ho faci) està connectat d'alguna manera amb una trajectòria balística.
Conclusió
La capacitat de calcular tots els elements i llançar qualsevol objecte al lloc correcte és extremadament important en els temps moderns. Fins i tot si no preneu l'exèrcit, que tradicionalment necessita aquestes capacitats més que ningú, encara hi haurà moltes aplicacions força civils.
