ما هي سرعة الفوهة؟
سرعة الفوهة هي السرعة التي يندفع بها المقذوف لحظة خروجه من ماسورة السلاح أو القاذف. وهي تؤثر بشكل مباشر في المدى ومسار الطيران وطاقة الارتطام. وعندما تعرف الطاقة الحركية الموجَّهة إلى المقذوف وكتلته، يمكنك إيجاد السرعة عبر إعادة ترتيب معادلة الطاقة الحركية. هذه الحاسبة شاملة وتصلح لأي جسم وأي نظام وحدات متَّسق، لكن المدخلات هنا تعتمد على وحدات النظام الدولي (الجول والكيلوغرام).
كيفية استخدام الحاسبة
أدخل الطاقة الحركية بالجول وكتلة المقذوف بالكيلوغرام، ثم اقرأ سرعة الفوهة بالمتر في الثانية. وتظهر قيمة ثانية تحوّل النتيجة إلى قدم في الثانية (ft/s)، وهي الوحدة الأكثر شيوعًا في علم المقذوفات. تذكّر أن كتل الرصاص صغيرة جدًا — فالرصاصة النموذجية التي تزن 10 غرامات تساوي \(0.01\) كغ.
شرح المعادلة
تُعرَّف الطاقة الحركية بالعلاقة \(KE = \tfrac{1}{2} m v^2\). وبحل المعادلة لإيجاد السرعة نحصل على $$v = \sqrt{\dfrac{2 \cdot KE}{m}}$$ فالعامل 2 يلغي النصف الموجود في حد الطاقة الحركية، والقسمة على الكتلة تعزل \(v^2\). وبأخذ الجذر التربيعي نحصل على السرعة. ولأن السرعة تتناسب مع الجذر التربيعي للطاقة، فإن مضاعفة الطاقة تزيد السرعة بنحو 41% فقط.
مثال محلول
لنفترض أن رصاصة كتلتها \(0.01\) كغ (10 غرامات) تحمل طاقة حركية مقدارها 2000 جول. عندئذٍ تكون $$v = \sqrt{\frac{2 \times 2000}{0.01}} = \sqrt{400{,}000} \approx 632.46 \ \text{م/ث},$$ أي نحو 2,074.9 قدم/ث. وهذا رقم نموذجي لخرطوشة مسدس أو بندقية.
الأسئلة الشائعة
ما الوحدات التي ينبغي أن أستخدمها؟ استخدم الجول للطاقة والكيلوغرام للكتلة كي تحصل على السرعة بالمتر في الثانية.
كيف أحوّل الغرامات إلى كيلوغرامات؟ اقسم عدد الغرامات على 1000 — فالرصاصة التي تزن 124 غرين (8 غرامات) تساوي \(0.008\) كغ.
لماذا تُعرض النتيجة بالمتر/الثانية والقدم/الثانية معًا؟ غالبًا ما تُنشر بيانات المقذوفات بالقدم في الثانية، لذا نوفّر الوحدتين للتيسير (\(1\) م/ث \(\approx 3.2808\) قدم/ث).
