Форум любителей арбалетов, луков и всего что с ними связано.

Вот думаю про закон сохранения импульса из школы:
Допустим ход тетивы 60см выстрел происходит предположим что за 0.1 секунды (реально думаю, даже быстрее)
то есть тетива движется со скоростью v1=6м/с
допустим усилие натяжения m1=80кг масса стрелы m2= 30г =0.03кг
и того согласно закону сохранения импульса:
m1v1=m2v2
отсюда находим скорость стрелы в идеале:
v2=m1*v1/m2=80* 6/ 0.03=16000м/с даже если сделать поправку на трение все равно будет круто по-моему ))
я с трудом сдерживаю смех не понимая почему 150м/с это теоретический предел для блочника? ))))
и не понимаю в чем моя ошибка ))))
при этом здесь даже не импульс, а совершение работы это же еще круче,
то есть предполагаю, что кпд арбалета почему-то очень низкий и возможно потому,
что стрела получает от тетивы лишь начальный толчок то есть ее надо расчитать эксцентричные блоки
, так, чтобы тетива все время разгоняла стрелу, а не просто локнула ее на каком-то участке
направляющей и все.

Начни с того что 80 кг в кинетическую энергию считаеш. А это вообщето потенциальная.

_________________
Не в силе Бог, а в правде. (с) А.Невский
антитезис:
Сила в правде. Я так понимаю, у кого сила, у того и правда. (с) х/ф "Брат"

Мне бы простым человеческим языком
Что значит кинетическая и потенциальная?
Допустим стрела лежит на середине направляющей и тетива бьет по ней уже имя кинетическую эенергию и прошу заметить, что если усилие на замке 80кг то почему это не эквивалетно, как если бы по
стреле ударил тупо 80кг со скоростью 6м/с?
Не понимаю в общем в чем ошибка...

Сори за шибко вольный стиль изложения, но просьба была пояснить попроще.

Дуги с натянутой титевой уже обладают энергией. Например 10 кг сила натяжения тетивы в холостом состоянии (ну типа безмен посреди тетивы поставили). Чтоб сдвинуть тетиву например на 10 см сила может быть для разных дуг разная (чем длиннее дуги тем легче на теже 10 см сдвинуть) В примере пусть эта сила равна 1 кг. При этом и на нашем безмене меряющем натяг тетивы показания увеличатся. Если конфигурация лука не шибко экстравагантная то натяг на безмене увеличится намного больше чем на 1 кг. Но не забывайте про синусы-косинусы – при подходе к мёртвой точке силы иссякают (нет, ну по инерции тетива ещё может малость стреле поддать)

Как отдельный эксперемент можеш попробовать приложить одинаковую силу надавливая чуть согнутую линейку в направлении от одного её торца к другому или такуюже силу к середине линейки, но перпендикулярно – естесно во втором варианте это лучше получится.

Теперь по поводу скорости : если рассматривать тетиву как жёсткую систему - ну не прогибается она под стрелой (прогибается кончно, но мало-мало, можно пренебречь) Но скорость тетивы в конце выстрела равна скорости стрелы а не несчастые 6 м/с. Но не думай что это есть гуд. Это мячиком когда по стенке то мяч в одну сторону а стенка в другую, а тетива свой импульс стреле дааалеко не весь отдаёт. Куцая часть стреле достанется, а вся эта энергия с тетивой мчится дальше и на плечи разложится.

Ну а если в эти дебри да ещё и блоки вставить, так лучше уж за Сусаниным.
Думаю что забудь по импульсу показатели искать, не наше это.

Вот как побольше импульса или энергии стреле передать это другой вопрос.
Кстати ведь в арбалете даВинчи идея не столько в обратных плечах как в параллельных колодке. Это он решал про максимально достижимую скорость болта

_________________
Не в силе Бог, а в правде. (с) А.Невский
антитезис:
Сила в правде. Я так понимаю, у кого сила, у того и правда. (с) х/ф "Брат"

Кинетической энергией обладают тела в движении, потенциальной - в каком-либо состоянии покоя (груз, поднятый над землей, сжатая пружина и т.д) Если груз бросить, то во время своего падения он будет обладать кинетической энергией.
Взведенная дуга имеет потенциальную энергию, запасенную при ее натяжении. После выстрела вперед движется не только стрела с тетивой, но и плечи, и блоки, и запасенная энергия расходуется на их разгон. Поэтому так важно делать все эти элементы как можно легче, чтобы максимально большее кол-во энергии передавалось стреле.

кпд арбалета лучше считать через закон сохранения энергии, а не импульса.

Что-то какую-то ерунду вы насчет импульса написали.. С чего бы это ему сохраняться, не об эластичных столкновениях речь? Макс. скорость тетивы равна скорости стрелы, это думаю само собой понятно.

Физически всё считается относительно просто: натягивая тетиву вы совершаете работу, в рекувере приблизительно W = ½FS, где F - сила натяжения а S - ход тетивы. В эксцентричных блочниках зависимость нелинейна, поэтому там надо интегрировать функцию силы натяжения вдоль всего хода тетивы (та же площадь под динамической кривой).

Так вот, по закону сохранения энергии кинетическая энергия стрелы (Ek = ½mv^2, где m - масса стрелы и v - скорость) не может быть больше чем вы в арбалет энергии зарядили. Отсюда для рекуверов и центричных блочников предел:
FS = mv^2
v = sqrt(FS/m)
Например, если сила 100кг = 981 Ньютон, ход тетивы 0.2 метра а вес стрелы в 20 грамм = 0.02кг
Максимальная скорость будет ~99м/с. Это физический предел, реально он недостижим и много энергии оседает в арбалете в виде отдачи и остаточной вибрации..

Конечно понимаю что означают кинетическая и потеницальная энергия, просто не совсем понял как это здесь работает точнее почему не работает закон сохранения импульса.
Теперь все понял - гораздо лучше закон сохран. энергии, конечно.
Спасибо

Он работает. Просто во-первых, масса тетивы не 80 кг (сила нятяжения это сила а не масса), во вторых, тетива не передаёт свой импульс полностью. просто надо рассматривать систему в целом, до выстрела и после.

работает, еще и как

_____________________
Благодаря аренде крана-манипулятора я быстро отстроил себе дачу.

Закон сохранения импульса здесь выполняется, просто использовать его для расчетов с данном случае некоректно. Передача импульса осуществляется в течении всего времени контакта тетивы с болтом, при этом импульс тетивы постоянно изменяется, т.к. изменяется ее скорость, а масса (точнее масса самого арбалета и стрелка впридачу) остается величиной постоянной. Абстрактной физической моделью этого процесса может являться система мяч - футболист.
Т.к. в этой ситуации импульс величина недискретная, к тому же в каждый момент времени (t) импульс болта зависит от импульса тетивы за мгновение до этого (t-dt), то запись закона в явном виде представляется практически невыполнимой задачей.
Действительно, гораздо проще выполнить расчеты с использованием закона сохранения энергии, т.е. потенциальная энергия запасеная с плечах расходуется на кинетическую энергию болта, кинетическую энергию стрелка (отдача), различные трения и вращение блоков, при этом если последние три составляющие для расчетов принять равными нулю, то это и получится теоретический предел по ЭНЕРГЕТИКЕ болта.
Но вот чего я никак не могу понять, так это откуда взялась эта цифра в 150 м/с. Ведь вроде бы и болты можно взять полегче и лук помощнее, но это уже не правый раз, когда я встречаю эту цифру. Откуда она?
Единственное разумное объяснение, которое приходит мне в голову, так это то, что вращение блоков это тоже кинетическая энергия, и она тоже нелинейно зависит от скорости, но вот достигает ли она таких значений, чтобы эффективно гасить энергию лука я не знаю. Если есть кто-то более осведомленный в этом вопросе, напишите пожалуйста или дайте ссылку, мне правдо это очень интересно.

Вот если рассматривать две эти величины - тут как раз импульс сохраняется Можно кстати так замерять скорость болта - закрепить арбалет на какую-нибудь рельцу и замерить его скорость после выстрела.

Я тоже без понятия. Может, предел для суперарбалета который можно натянуть руками. А может просто кто-то ляпнул..

Похоже что близко к правде, в теме про ексцентрики Regerald линк выложил с очень похожими цифрами только слегка меньше не 150м/с а 122м/с так как там реч идет о луках.

http://www.huntersfriend.com/bow-review ... nd-bow.htm

_________________
Всё гениальное - просто. (Парадокс)

"The Arbalist Guild"

Замедте, меньше совсем не "слегка" - разница в кинетической энергии почти в два раза (зависимость ведь квадратичная).

Но и цифра 122м/с реальная так как результат достежим при использовании очень легких стрел (но увеличевая вероятность поломки) а тут теоретические 150м/с...ето я там написал только чтоб мысль подчеркнуть, хочетса по ближе к практике и рабочим вариантам...вероятно ета теоретическая скорось может быть и выше в зависимости от конструкции огрегата.

Участвовать в етой теме по полной я не потяну а вот вам удачи...тема интересная.

_________________
Всё гениальное - просто. (Парадокс)

"The Arbalist Guild"

Теоретическая максимальная скорость для каждого девайса своя.
Я когда-то уже писал, 150 м/с у 22-х граммовой стрелы это примерно 250 Дж кинетической энергии. Чтобы зарядить столько энергии в арбалет - тетива должна весь свой ход (напр. в 30 см) натягиваться с силой ~85 кг. Плюс, если учесть динамическую кривую с той же площадью, то сила в пике будет раза в два больше, т.е. килограммов 150. Это при КПД 100%..
Поэтому цифра 150 - ИМХО, бред.