Vận tốc đầu nòng là gì?
Vận tốc đầu nòng là tốc độ của đầu đạn ngay tại thời điểm nó rời khỏi nòng súng hoặc thiết bị phóng. Đây là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến tầm bắn, quỹ đạo bay và năng lượng va chạm. Khi đã biết động năng truyền cho đầu đạn cùng khối lượng của nó, bạn có thể tìm ra vận tốc bằng cách biến đổi công thức động năng. Công cụ này mang tính phổ quát — áp dụng được cho bất kỳ vật thể nào trong mọi hệ đơn vị đồng nhất, nhưng các ô nhập ở đây sử dụng hệ SI (Joule và kilôgam).
Cách sử dụng máy tính
Nhập động năng theo đơn vị Joule và khối lượng đầu đạn theo kilôgam, sau đó đọc kết quả vận tốc đầu nòng tính bằng mét trên giây. Một giá trị thứ hai sẽ quy đổi kết quả sang feet trên giây (ft/s) — đơn vị thường gặp nhất trong lĩnh vực đạn đạo. Hãy lưu ý rằng khối lượng đầu đạn rất nhỏ — một viên đạn điển hình nặng 10 gam tương đương 0,01 kg.
Giải thích công thức
Động năng được định nghĩa là \(KE = \tfrac{1}{2} m v^2\). Giải phương trình để tìm vận tốc, ta có $$v = \sqrt{\dfrac{2 \cdot KE}{m}}$$ Hệ số 2 triệt tiêu thừa số một nửa trong biểu thức động năng, còn việc chia cho khối lượng giúp tách riêng \(v^2\). Lấy căn bậc hai sẽ cho ra vận tốc. Vì vận tốc tỉ lệ với căn bậc hai của năng lượng, nên khi tăng gấp đôi năng lượng, tốc độ chỉ tăng khoảng 41%.
Ví dụ minh họa
Giả sử một viên đạn nặng 0,01 kg (10 g) mang động năng 2000 J. Khi đó $$v = \sqrt{\frac{2 \times 2000}{0{,}01}} = \sqrt{400\,000} \approx 632{,}46 \ \text{m/s}$$ tức khoảng 2.074,9 ft/s. Đây là con số điển hình cho một viên đạn súng ngắn hoặc súng trường.
Câu hỏi thường gặp
Tôi nên dùng đơn vị nào? Hãy dùng Joule cho năng lượng và kilôgam cho khối lượng để có vận tốc theo mét trên giây.
Đổi gam sang kilôgam như thế nào? Chia số gam cho 1000 — vậy một viên đạn 124 grain (8 g) tương đương 0,008 kg.
Vì sao kết quả hiển thị cả m/s lẫn ft/s? Dữ liệu đạn đạo thường được công bố theo feet trên giây, nên chúng tôi cung cấp cả hai để bạn tiện tham khảo (1 m/s ≈ 3,2808 ft/s).
