Yksinkertaista fysiikkaa

Teksti, kuva ja laskurit ajk, mittaukset ja taulukot Gravewind,
taitto ajk
Viimeksi päivitetty 30.5. 2003


Klassista mekaniikkaa



Parilla helpolla kaavalla pääsee pitkälle.


Mitä tekemistä fysiikalla on airsoftin kanssa? Käytännön tilanteissa ei toki mitään, mutta innokkaalle aseita virittävälle pelaajalle voi muutamasta yksinkertaisesta kaavasta olla apua. Ja vaikkei fysiikka olisi koulussa maistunutkaan, ei tarvitse saada harmaita hiuksia, vaan lukea rohkeasti eteenpäin.

Airsoft-kuulan lentäminen halki ilmojen on hyvin monimutkainen asia mallintaa, sillä hop-up, ilmanvastus sekä kuulien pintamateriaali eivät ole mitenkään helposti kuvattavissa yhdellä vakiolla tai muuttujalla. Sen sijaan kuulan lähtönopeus on helppo mitata, ja siitä saa jo irti yhtä jos toistakin. Klassisen mekaniikan kaavasta E = ½ mv² (Oikeastaan Ek, kineettinen eli liike-energia. Muuttujat v ja m tarkoittavat normaaliin tapaan nopeutta ja massaa.) voidaan laskea kuulalle lähtöenergia, kun on tiedossa minkäpainoista kuulaa mittauksessa käytettiin. Jos esimerkiksi 0,2-grammainen kuula lähtee vakiosähköstä nopeudella 85 m/s, on kuulan liike-energia piipun suulla helposti laskettavissa sijoittamalla kaavaan kyseiset arvot.

E = ½ mv² = (m · v²) : 2 = ( 0,0002 · 85² ) : 2 = 1,445 : 2 = 0,72 (Joulea)

Laskutoimituksesta on selkeyden vuoksi jätetty yksiköt (kilogrammaa, metriä sekuntissa) pois. On kuitenkin syytä muistaa käyttää kilogrammoja grammojen sijasta, siksi moinen nollarivi (0,2 g = 0,0002 kg). Kilogramma on tuhat grammaa, siksi väliin kolme nollaa lisää.

Hyvä, nyt tiedämme että tuommoinen kuula saa aseelta 0,72 Joulea energiaa. Lukema kelpaa mainiosti aseen tehon ilmoittamiseksi, vaikka yleensä ilmoitetaankin lähinnä lähtönopeus 0,2-grammaisella kuulalla tai esimerkiksi viritystaso, "M100", "M120", "300%" jne. Viritetymmällä aseella ei kuitenkaan yleensä ammuta 0,2-grammaisia kuulia, sillä raskaammalla kuulalla saadaan enemmän kantomatkaa ja parempi tarkkuus. Tämä kuitenkin edellyttää riittävää tehoa, 0,43-grammaisten käyttäminen vakiosähkössä on aivan tarpeetonta, eikä sillä saavuteta mitään hyötyä. Oleellista on että kuula lentää riittävän nopeasti, ettei sitä ehdi väistellä, mutta kuitenkin on mahdollisimman raskas jotta tuuli ja ilmanvastus tai pienet risut ja heinät eivät häiritse sen kulkua niin paljoa. Hyvä nyrkkisääntö (tälle ei sitten ole mitään fysikaalisia perusteluja) on että lähtönopeus olisi jossain 100-120 m/s tienoilla, eli käytetään niin raskasta kuulaa kuin mahdollista siten että nopeus osuu tuolle välille.

Täytyy huomauttaa, että alkuperäisessä mittauksessa käytetyn kuulan paino vaikuttaa jonkin verran lähtöenergiatulokseen, vaikka energian pitäisikin teoriassa olla sama kuulasta riippumatta. Asia johtuu yksinkertaisesti siitä että kuulaan vaikuttaa ilmanvastus jo piipun sisällä, ja kevyempi kuula siis ehtii menettää hieman enemmän energiaa piipun suulle tullessaan kuin mitä raskaampi. Ero on kuitenkin huomattava vasta raskailla virityksillä ja hyvin eripainoisilla kuulilla.



Isompaa kuvaa saa klikkaamalla pientä.


Ero kevyen ja raskaan kuulan ilmanvastuksessa on aika dramaattinen. Mittaustulokset osoittavat että vaikka 0,2-grammainen kuula lähtee M120-viritetystä aseesta selkeästi nopeammin kuin 0,25-grammainen, ero tasaantuu pian, ja jo 15 metrin kohdalla kuulat lentävät yhtä nopeasti. Siitä eteenpäin raskaampi 0,25-grammainen lentää kevyempää kuulaa nopeammin, ja lisäksi tarkemmin sekä pitemmälle. Käytännön pelitilanteissa toista pelaajaa ammutaan yleensä 15-30 metrin etäisyydeltä, joten on selvää että tuollaisen virityksen kanssa on järkevämpi käyttää 0,25-grammaisia. Vielä vähän lisää tarkkuutta voi saavuttaa 0,3-grammaisilla, mutta sitä raskaammat eivät enää jaksa lentää kunnolla vaan vaativat vähän lisää potkua. Ero korostuu aseen tehon kasvaessa, 0,2-grammaisten käyttäminen raskaasti viritetyssä pulttilukkokiväärissä olisi jo sulaa hulluutta.

Näillä eväillä voimmekin siirtyä takaisin aiemmin mainittuun kaavaan. Pienellä pyörittelyllä voimme ratkaista kaavasta energian sijaan nopeuden tai massan, ja lähteä tällä tavoin etsimään omalle aseelle sopivaa kuulatyyppiä. Pyssystä tarvitaan toki tietoa sen yhden mittaustuloksen verran. Koska kaavojen pyörittely paperilla ja laskimella on tylsää, tarjoaa Juoksuhauta nykyihmiselle sopivamman vaihtoehdon, nettipohjaisen lähtönopeuslaskurin. Pienenä bonuksena löytyy myös muunnin, jolla saa nopeasti ulkomaalaistyyliset fps-lukemat kotoisiksi metreiksi sekuntissa, tai toisinkin päin.

Lähtönopeuslaskuri
FPS-muunnin

Loppuun täytyy huomauttaa, että tällaisilla yksinkertaisilla kaavoilla ei tietenkään saada selville koko totuutta kuulan lento-ominaisuuksista, mutta ihan tarpeeksi tarkkaa tietoa ollakseen hyödyllistä.



Kommentteja artikkelista voi lähettää sähköpostitse kirjoittajalle



Yhteisö

Et ole kirjautunut sisään.

Kirjaudu sisään
Rekisteröidy


Up!