A rotação e a translação de um projétil de arma de fogo
30 de maio, 2021 às 20:38 | Postado em Balística, Mecânica, Mecânica de fluidos
Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/Um projétil disparado por uma arma de fogo com passo de raia 1/7″ ao longo do trajeto perde rotação na medida que desacelera? Ou permanece 1/7″ até atingir o alvo?
O vínculo entre o deslocamento longitudinal e a rotação que o projétil tem é definido pelas estrias ou raias em forma helicoidal ao longo da alma do cano da arma que dispara o projétil. Estas raias está bem visíveis na Figura 1 que apresenta o cano de um canhão 105mm cortado.
O caso em pauta – 1:7″ – é relativo a raias que fazem uma rotação no projétil quando este se desloca no cano por 7 polegadas ou 17,8cm.
Ao sair do cano a velocidade de translação do projétil varia seja porque o projétil descreve uma trajetória curva no campo gravitacional, seja por causa da resistência oferecida à translação do projétil em relação ao ar, o arrasto aerodinâmico. Já o movimento de rotação do projétil é afetado exclusivamente pela resistência do ar à rotação. Não há mais vínculo entre o valor da velocidade de translação e de rotação depois que o projétil sai do cano da arma e portanto ambas as velocidades mudam de valor ao longo da trajetória, não permanecendo constante a razão entre o deslocamento e a torção que o projétil apresenta.
“Docendo discimus.” (Sêneca)
Prezado Professor Fernando Lang da Silveira.
Gostaria de perguntar como se faz os cálculos para obter o RPM ou frequência do bólido que o senhor expôs no exercício acima.
Desde já agradeço a atenção
Para tal cálculo não basta se saber qual é o “passo”, isto é, a distância que o projétil percorre no cano da arma para dar uma rotação. Há necessidade de se saber também a velocidade na saída do cano.
Se imaginarmos que o projétil deixa o cano da arma com a velocidade de 500m/s e sabendo-se que ele se desloca 17,8cm (0,178m) para dar uma rotação, a sua frequência será 500/0,178=2809 rotações por segundo.