Плотность в разрезе

Плотность в разрезе
Металлический гвоздь имеет небольшую площадь поперечного сечения по сравнению с его массой, что приводит к высокой плотности сечения.
Единица СИ	килограммы на квадратный метр (кг / м ² )
Прочие единицы	килограммы на квадратный сантиметр (кг / см ² ) граммы на квадратный миллиметр (г / мм ² ) фунты на квадратный дюйм (фунт _м / дюйм ² )

Секционные плотности (часто сокращенно SD ) является соотношением от объекта массы к ее поперечному сечению области по отношению к заданной оси. Он показывает, насколько хорошо распределена масса объекта (по его форме), чтобы преодолеть сопротивление вдоль этой оси.

Плотность сечения используется в баллистике орудий . В данном контексте это отношение веса снаряда (часто в килограммах , граммах , фунтах или зернах ) к его поперечному сечению (часто в квадратных сантиметрах , квадратных миллиметрах или квадратных дюймах ) по отношению к оси движение. Он показывает, насколько хорошо распределена масса объекта (по его форме), чтобы преодолеть сопротивление вдоль этой оси. Например, гвоздь может пробить целевую среду своим заостренным концом первым с меньшей силой, чем монета той же массы, лежащая на целевой среде.

Во время Второй мировой войны , бункерное разорения Röchling снаряды были разработаны немецким инженер августа Cönders , основанный на теории увеличения плотности сечения для улучшения проникновения. Снаряды Röchling испытывались в 1942 и 1943 годах против бельгийского форта Обен-Нёфшато ^[1] и имели очень ограниченное применение во время Второй мировой войны.

Формула [ править ]

В контексте общей физики плотность сечения определяется как:

{\ displaystyle SD = {\ frac {M} {A}}}

^[2]

SD - секционная плотность
M - масса снаряда
А - площадь поперечного сечения

Производная единица измерения плотности в системе СИ - килограммы на квадратный метр (кг / м ² ). Общая формула с единицами измерения становится такой:

{\ displaystyle SD _ {\ mathrm {кг / кв.м}} = {\ frac {m _ {\ mathrm {kg}}} {A _ {\ mathrm {sqm}}}}}

Где:

SD _{кг / м ²} - плотность сечения в килограммах на квадратный метр.
м _кг - вес объекта в килограммах
_{М ²} представляет собой площадь поперечного сечения объекта в метрах

Таблица преобразования единиц [ править ]

Преобразования между единицами измерения плотности сечения
	кг / м ²	кг / см ²	г / мм ²	фунт _м / дюйм ²
1 кг / м ² =	1	0,0001	0,001	0,001 422 334
1 кг / см ² =	10 000	1	10	14,223 343 307
1 г / мм ² =	1000	0,1	1	1,422 334 3307
1 фунт _м / дюйм ² =	703,069 579 639	0,070 306 957	0,703 069 579	1

(Значения, выделенные жирным шрифтом, являются точными.)

1000 г / мм ² равно 1 кг / м ² .
10 000 кг / см ² равно 1 кг / м ² .
Если фунт и дюйм юридически определены как 0,45359237 кг и 0,0254 м соответственно, отсюда следует, что (масса) фунтов на квадратный дюйм приблизительно составляет:

1 фунт / дюйм ² = 0,45359237 кг / (0,0254 м x 0,0254 м) ≈ 703,06958 кг / м ²

Использование в баллистике [ править ]

Этот раздел требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. ( Январь 2021 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Плотность сечения снаряда может использоваться в двух областях баллистики . В рамках внешней баллистики , когда поперечная плотность снаряда делится на его коэффициент формы (форм-фактор на жаргоне коммерческого стрелкового оружия ^[3] ); он дает баллистический коэффициент снаряда . ^[4] Плотность сечения имеет те же (подразумеваемые) единицы, что и баллистический коэффициент .

В терминах баллистики плотность сечения снаряда является одним из определяющих факторов пробития снаряда. Однако взаимодействие между снарядом (фрагментами) и целевой средой - сложная тема. Исследование охотничьих пуль показывает, что, помимо плотности сечения, проникающую способность пули определяют еще несколько параметров. ^[5]^[6]^[7]

Если все остальные факторы равны, снаряд с наибольшей плотностью сечения проникает на большую глубину.

Метрические единицы [ править ]

При работе с баллистикой с использованием единиц СИ обычно используются либо граммы на квадратный миллиметр, либо килограммы на квадратный сантиметр . Их отношение к базовой единице килограмм на квадратный метр показано в приведенной выше таблице преобразования.

Грамм на квадратный миллиметр [ править ]

Используя граммы на квадратный миллиметр (г / мм ² ), формула принимает следующий вид:

SD_{\mathrm {g/sqmm} }={\frac {m_{\mathrm {g} }}{{d_{\mathrm {mm} }}^{2}}}

Где:

SD _{г / мм ²} - плотность поперечного сечения в граммах на квадратный миллиметр.
m _g - вес снаряда в граммах
d _мм - диаметр снаряда в миллиметрах

Например, пуля для стрелкового оружия весом 10,4 грамма (160 г) и диаметром 7,2 мм (0,284 дюйма) будет иметь плотность в поперечном сечении:

10,4 / (7,2 ^ 2) = 0,200 г / мм ²

Килограммы на квадратный сантиметр [ править ]

Используя килограммы на квадратный сантиметр (кг / см ² ), формула принимает следующий вид:

SD_{\mathrm {kg/sqcm} }={\frac {m_{\mathrm {kg} }}{{d_{\mathrm {cm} }}^{2}}}

Где:

SD _{кг / см ²} - плотность поперечного сечения в килограммах на квадратный сантиметр.
m _g - вес снаряда в граммах
d _см - диаметр снаряда в сантиметрах

Например, снаряд M107 весом 43,2 кг и диаметром корпуса 154,71 миллиметра (15,471 см) будет иметь плотность в поперечном сечении:

43,2 / (15,471 ^ 2) = 0,180 кг / см ²

Английские единицы [ править ]

В более ранней литературе по баллистике из англоязычных стран и по сей день наиболее часто используемой единицей измерения плотности сечения круглых сечений является (масса) фунты на квадратный дюйм (фунт _м / дюйм ² ).

SD_{\mathrm {lbs/sqin} }={\frac {W_{\mathrm {lb} }}{{d_{\mathrm {in} }}^{2}}}={\frac {W_{\mathrm {gr} }}{7000\,{d_{\mathrm {in} }}^{2}}}

^[8]^[9]^[10]

Где:

SD - плотность сечения в фунтах на квадратный дюйм (масса).
W _lb - вес снаряда в фунтах.
W _гр - масса снаряда в зернах
d _in - диаметр снаряда в дюймах

Определенная таким образом секционная плотность обычно указывается без единиц измерения.

Например, пуля весом 160 гран (10,4 г) и диаметром 0,284 дюйма (7,2 мм) будет иметь плотность сечения (SD):

160/7000 × 1 / .284 ^ 2 = 0,283 фунта / дюйм ²

В качестве другого примера, упомянутый выше снаряд M107 весом 95,2 фунта (43,2 кг) и диаметром корпуса 6,0909 дюйма (154,71 мм) будет иметь плотность в поперечном сечении:

95,2 / 6,0909 ^ 2 = 2,567 фунт _м / дюйм ²

См. Также [ править ]

Баллистический коэффициент

Ссылки [ править ]

^ Les étranges obus du fort de Neufchâteau (на французском языке)
^ Баллистика ран: основы и приложения
^ Hornady Справочник Cartridge перегрузочного: винтовка, пистолет Vol. II (1973) Hornady Manufacturing Company, четвертая печать, июль 1978 г., стр. 505
↑ Брайан Литц. Прикладная баллистика для стрельбы на дальние дистанции.
^ Стрельба из отверстий в теориях ранения: механика терминальной баллистики
^ Макферсон D: проникновение пули - моделирование динамики и потери трудоспособности в результате травмы раны. Публикации по баллистике, Эль-Сегундо, Калифорния, 1994.
^ Сечение плотности - розыгрыш? Джерард Шульц
^ Плотность винтовочных патронов в разрезе Чак Хоукс
^ Плотность сечения и баллистические коэффициенты
^ Плотность в разрезе для начинающих Боб Бирс

Внешние ссылки [ править ]

Секционная плотность - розыгрыш? Джерард Шульц

[1] Les étranges obus du fort de Neufchâteau (на французском языке)

[2] Баллистика ран: основы и приложения

[3] Hornady Справочник Cartridge перегрузочного: винтовка, пистолет Vol. II (1973) Hornady Manufacturing Company, четвертая печать, июль 1978 г., стр. 505

[4] Брайан Литц. Прикладная баллистика для стрельбы на дальние дистанции.

[5] Стрельба из отверстий в теориях ранения: механика терминальной баллистики

[6] Макферсон D: проникновение пули - моделирование динамики и потери трудоспособности в результате травмы раны. Публикации по баллистике, Эль-Сегундо, Калифорния, 1994.

[7] Сечение плотности - розыгрыш? Джерард Шульц

[8] Плотность винтовочных патронов в разрезе Чак Хоукс

[9] Плотность сечения и баллистические коэффициенты

[10] Плотность в разрезе для начинающих Боб Бирс

[1]