ENERGIA CINETICA
QUESTA SCONOSCIUTA
L'energia cinetica è sempre stata la parola sulle labbra di tutti coloro che gravitano nel mondo delle armi. "E' potente la tua arma ?" ... "Si, ha circa 200 chilogrammetri alla bocca." Cosi si esprimo nei poligoni molti tiratori, ma esattamente cosa è l'energia cinetica e come si calcola.
All'inizio fu la luce, narrava in un film comico, noi possiamo dire che all'inizio fu la polvere da sparo, la nostra materia prima dalla quale produciamo energia, i missili lo fecero nel passato poi furono alimentati con altro propellente, ma per noi la polvere da sparo rimane la fonte essenziale di energia allo stato "fermo", "solido", pulverilento e immobile finchè non interveniamo ad accenderla e avviare la produzione di energia che se ne sviluppa per i nostri scopi.
Facciamo però un passo indietro, torniamo al motivo per cui questa energia ci serve: allora diremo che "all'inizio era la pietra", scagliata a mano o con la fionda era l'arma da lancio più micidiale. Un sasso spinto nell'aria con la maggior velocità possibile poteva causare danno o morte ad animali, uomini e cose. Il sasso, prima fermo e immobile a terra, raccolto e lanciato, acquista velocità e quindi FORZA che scarica sul bersaglio colpito, fracassandolo.
Era il primo e primitivo proiettile, abbiamo capito che quell'oggetto lanciato o fatto cadere da grande altezza, acquista velocità e di conseguenza FORZA che è capace di produrre un LAVORO di rottura sul bersaglio colpito. Questa FORZA/LAVORO viene detta anche energia cinetica. Ogni corpo sollevato ne acquista una parte, quell'energia che possiede dovuta all'attrazione di gravità che lo attrae verso terra, quindi se solleviamo un sasso e lo lasciamo cadere sul nostro piede scopriamo che questo ha acquistato energia: ma da dove ? Semplice, l'energia l'abbiamo data noi sollevandolo e spendendo energia muscolare nel sollevarlo. In pratica se ci fossimo dati un pugno direttamente sul piede avremmo speso la stessa energia...... ma ecco che sollevando il sasso e scagliandolo a grande velocità, l'energia dal braccio passa al sasso che vola verso il bersaglio.
Questo è un modo semplice per spiegarvi cosa è l'energia, semplice e intuitivo, ma passiamo al nostro caso.
Nell'era moderna abbiamo a disposizione la polvere da sparo, tecnicamente l'energia muscolare che avevamo usato per scaliare la pietra. Ora bruciando la polvere da sparo possiamo scagliare la pietra senza usare i nostri muscoli. La pietra si è trasformata naturalmente in un proiettile e le velocità sono cosi aumentate centinaia di volte.
L'avvento della polvere nera ha permesso di produrre armi che possono spingere piccoli proiettili a grande velocità lungo una canna e poi nell'aria libera, proiettili capaci di perforare oggetti in rapporto alla loro forza/lavoro. L'evoluzione poi ha migliorato polveri e armi ma questo ora a noi interessa relativamente. Ccon l'energia lavoro sviluppata dalla combustione della polvere possiamo spingere un proiettile lungo una linea quasi retta (parabolica a causa dell'attrazione di gravità) arricchendolo cosi di molta energia che lui immagazzina ed esprime in velocità.
Ogni proiettile sparato ha quindi una propria energia (forza/lavoro) calcolabile grazie a una semplice formula matematica.
La formula che descrive l'energia di un corpo di massa m che si muove a velocita' v è:
Dove:
Ec = Energia cinetica in Joule
m = Massa in Kg
v = Velocita' in mt./sec.Non sembra semplificare la vita ma in verità è facilissimo, basta capire il trucco. Pensiamo al proiettile del nostro fucile, esso pesa all'incirca 11 grammi e può essere sparato a circa 800 mt./sec. la sua energia cinetica sarà pari a:
800x800x0,011/2 dove................ 0,011 è il peso del proiettile in kilogrammi e il risultato dell'espressione sopra riportata è pari a 3520 Joule. Abbiamo cosi trovato l'energia del proiettile del nostro fucile espressa in Joule; possiamo trasformare questo dato in Kilogrammetri,
oppure, se vogliamo impiegare la formula in modo che ci dia subito il risultato in Kgm eseguiamo il seguente calcolo:
più semplice: 800x800x11/19620 il peso (11) rimane espresso in grammi (anzichè in Kg.) mentre aggiungiamo il numero fisso (19620) che è semplicemente l'attrazione di gravità moltiplicata 2000 volte. In questo caso il risultato sarà di 358,8 Kgm che sono esattamente i 3520 Joule trovati pocanzi.
Vediamo qualche altro risultato.
.44 Magnum proiettile da 13 grammi velocità 350 mt/sec energia pari a 81 Kgm.
9x21 proiettile da 7,5 grammi velocità 280 mt/sec energia pari a 29,9 Kgm.
.45 acp proiettile da 14,5 grammi velocità 210 mt/sec energia pari a 32,6 Kgm.
Ricordate che l'energia che trovate non vuol dire che se sparate a un sasso pesante 30 kg. potete spostarlo con un colpo, ma semplicemente che, per sparare quel proiettile a quella velocità avete speso l'energia equivalente a sollevare quel peso ad un metro da terra (energia/lavoro).
In verità poi, gran parte di questa energia se ne va via in attriti e perdite varie e il risultato sul bersaglio è sempre una frazione dell'energia che il proiettile aveva in origine, molto calore viene perso sia nella camera di scoppio sia nella canna, all'impatto deformazione e produzione calorifica disperdono moltissima altra energia, capirete quindi che in gioco si mette sempre moltissimo lavoro ma in effetti a causa delle perdite, l'energia cinetica restituita è solo una frazione di quella consumata.Non è stato un vero trattato sull'energia per il quale vi rimandiamo a scritti più approfonditi o tecnici, ma ora dovreste saperne qualcosa di più.
