Tuulen vaikutus

[SHa]

Kokeillans kuvien laittoa.



Tuossa pitäisi olla nopeus ja lentoaika matkan suhteen.





http://www.student.oulu.fi/~sahalli/Ballistics_vel.jpg">

[SHa]

Sehän onnistui. Seuraavassa on sama tapaus mutta tasaisessa 4m/s sivutuulessa. Huomaa tasaisessa tuulessa luoti saavuttaa sivuttaisnopeutta ja siten kiihtyvyys pienenee. Luodin "sivutuulenvastuksen" kerroin on aikalailla hihasta vedetty. Pitää jatkaa tuonnempana jutustelua...



http://www.student.oulu.fi/~sahalli/ballistics_def.jpg">

[SHa]

Seuraavissa tilanteissa oletetaan että tuuli puhaltaa kilometrin matkalla vain ensimmäiset 250m tai viimeiset 250m. Tuulisiirtymä on laskettu kummassakin tapauksessa. Alkupään tuuli on laskelmien mukaan merkittävämpi jopa näin pitkällä matkalla, jolla luodin nopes loppumatkasta on laskenut jo aliääniseksi.



http://www.student.oulu.fi/~sahalli/ballistics1.jpg">

http://www.student.oulu.fi/~sahalli/ballistics2.jpg">

[SO]

Asiallista tutkivaa journalismia... Hyvät kuvaajat.

Onko tuo A(x) kiihtyvyys? Jos on niin ei mistää kovasta hidastuvuudesta voi puhua tuulen loputtua 250m jälkeen.

[MSa]

Sha on esittänyt ohessa kuvaajilla juurikin sen, mistä puhuin. Alkumatkalla luoti saavuttaa tietyn sivuttaisnopeuden Vy(x), joka ei muutu yhtäkkiä nollaksi vaan vaan jatkaa vaikuttamistaan jonkin aikaa.



TEORIA on siis mielestäni tässä tarkastelussa oikein! Mutte SHa, jos saan ehdottaa tee laskelmat seuraavasti



1) sivutuuli = 4m/s 0-300m, ei loivaa pudostusta 300m kohdalla, vaan 301m etäisyydella tuuli on jo 0m/s



2) sama juttu, tuuli "terävästi päälle" 0->4m/s 600m kohdalla.



Näin saadaan keskenään vertailukelpoiset taulukot, joissa tuuli on on / off ja saadaan testattua että malli toimii loogisesti.



Toinen johon kiinnitin huomiota. Alkutuuli-skenaarion kiihtyvyys x=0m saadaan aikaiseksi noin 6m/s^2 kiihtyvyydellä? Vastaavasti ihmettelen sitä, että kun tuulo loppuu, jolloin saavutettu sivutaistuulikomponentti voidaan ajatella alkuperäistä tuulta vastakkaisena tuulena jarruttamaan luotia, niin tämän suuruus on vain noin 0,2m/s^2. Nämä ei tunnut oleva oikassa suhteessa, minkä vuoksi alkutuulen vaikutus on mallinnettu liian suureksi...



MSA

[SO]

En tiedä, mutta luulisin ymmärtäväni että kiihtyvyys kuvaa nopeuden muutosta jolloin alussa kun luodilla ei ole nopeutta ja yhtäkkiä siihen alkaa vaikuttamaan 4m/s niin se aikaan tuon suuren kiihtyvyyden. Nopeuden suurimmassa arvossa on kiihtyvyyskäyrän nollakohta ihan loogisesti ja käyrä hyppää x-akselin alapuolelle. Luodin saama liike-energia kuitenkin jatkaa liikettä eikä se luodin oma ilmanvastus pysty aiheuttamaan niin suurta muutosta luodin sivuttaisnopeuteen että se  saisi aikaan yhtä suuren kiihtyvyyden (hidastuvuuden) kuin alussa kun x = 0m jolloin Ay(x) = 6m/s^2. Ehkä tämä siis osoittaa ettei luodin oma ilmanvastus "pysäytä" luodin sivuttaisliikettä vaikka tuuli loppuu.

[MSa]

SO, oikein. Kiihtyvyys on nopeuden muutos, se on oikein.



Mutta sen suuruus... Jos 4m/s tuuli saa alusta aikaan 6m/s^2 kiihtyvyyden, niin silloin tuulen loppuessa saavutettu sivuttaisnopeus 1m/s voidaan katsoa luodin kannalta "päinvastaiseksi tuuleksi" ja tämän vaikutuksesta "hidastuvuuden" tulisi mielestäni olla suurempi kuin mitä nyt laskelmassa esitetty luokka 0.3m/s^2



MSa

[john]

Hyvän näköisiä kaavioita ja paljon tekstiä.



Pyydän kuitenkin kauniisti, että edellä mainitut suomennetaan sellaisille (minulle), joiden matikka on jäänyt lyhyeksi ja koulun päätyttyä vielä vähemmälle. Eli voisiko edellä mainitut tapaukset näyttää esimerkein siten, että piirretään luodin sivuttainen poikkeama tähtäyslinjalta vaikka 1000 metrin matkalla ja miten luoti lentää sivusuunnassa.

[SO]

Joo, äkkiseltään ajattelin että se johtuu siitä että alussa luodilla ei ole sitä sivuttaista liike-energiaa joka sillä on kohdassa 250m tuulen loppuessa. Tästä pitää kai siirtyä siihen että se 250m jälkeen vastaisesta suunnasta vaikuttava tuuli 1m/s ja sen aiheuttaman voima ei pysty kumoamaan sitä luodilla olevaa liike-energiaa ja siksi se kiihtyvyys (hidastuvuus) on tuossa kohtaa noin pieni. En tosin tiedä kuinka SHa on funktiot määritellyt mutta tuntuisi järkevältä näin. En tiedä, pitää miettiä vielä lisää.



TM:n haluama kuva on kai Y(x) jossa vaaka-akselilla on matka ja pystyakselilla on poikkeama.

[SHa]

Sha on esittänyt ohessa kuvaajilla juurikin sen, mistä puhuin. Alkumatkalla luoti saavuttaa tietyn sivuttaisnopeuden Vy(x), joka ei muutu yhtäkkiä nollaksi vaan vaan jatkaa vaikuttamistaan jonkin aikaa.



TEORIA on siis mielestäni tässä tarkastelussa oikein! Mutte SHa, jos saan ehdottaa tee laskelmat seuraavasti



1) sivutuuli = 4m/s 0-300m, ei loivaa pudostusta 300m kohdalla, vaan 301m etäisyydella tuuli on jo 0m/s



2) sama juttu, tuuli "terävästi päälle" 0->4m/s 600m kohdalla.



Näin saadaan keskenään vertailukelpoiset taulukot, joissa tuuli on on / off ja saadaan testattua että malli toimii loogisesti.

Koodin tein niin että kymmeneen pisteeseen syötetään tuuliarvo, ohjelma interpoloi pisteet välille. Vertailumielessä vois ohjelmaa muuttaa niin että muutos olisi askelmainen mutta tulos ei ole vertailukelpoinen esim. PCB:n kanssa, koska tässä sivuttaiskiihtyvyys A  on tuulen voimakkuuden ja luodin sivuttaisnopeuden (Wind_y-V_y) erotuksen neliö.  PCB:ssä sivuttaissirtymä on suoraan verrannollinen (lineaarinen) tuulennopeuteen, eikä se minun mielestä huomioi jo saavutettua sivuttaisnopeutta.  

Toinen johon kiinnitin huomiota. Alkutuuli-skenaarion kiihtyvyys x=0m saadaan aikaiseksi noin 6m/s^2 kiihtyvyydellä? Vastaavasti ihmettelen sitä, että kun tuulo loppuu, jolloin saavutettu sivutaistuulikomponentti voidaan ajatella alkuperäistä tuulta vastakkaisena tuulena jarruttamaan luotia, niin tämän suuruus on vain noin 0,2m/s^2. Nämä ei tunnut oleva oikassa suhteessa, minkä vuoksi alkutuulen vaikutus on mallinnettu liian suureksi...

Alkutilanteessa tuulen vaikutus on (4m/s-0m/s) potenssiin kaksi. Kohdassa 300m tuulen vaikutus on (0m/s-1m/s) potenssiin kaksi. Tästä tulee se suhteellinen ero.



Onkos kellään ajatuksia tuon luodin sivuttaisilmanvastuksen määrittämiseksi. PCB käyttää suoraan BC:tä ja niin myös yleisesti mielletään että BC kertoo suoraan luodin herkkyyden tuulelle. BC määritellään minun mielestä kuitenkin lentosuunnan ilmanvastuksen kautta ja siten ei välttämättä anna kuin suuntaa antavan kertoimen itse sivun ilmanvastukselle?

[SO]

Onkos kellään ajatuksia tuon luodin sivuttaisilmanvastuksen määrittämiseksi.

2 tapaa:



Tapa 1

Ottaa luoti ja mennä tuulitunneliin



Tapa 2

Piirtää 2d tai 3d malli ja syöttää kuva CFD ohjelmaan joka määrittää ilmanvastuskertoimen. Käsi ylös jos joku käyttää em. ohjelmaa... Jollain kouluilla voisi löytyä jotain ohjelmia, en tiedä.

[MSa]

imaisin takaisin...

[SO]

Sd= sectional density=150gr/(7000x.308inch^2)

Kuvaan mun mielestä halkaisijan suhdetta painoon ja tämä liittyy Bc:n arvoon.

Ei mun mielestä ole sama asia jos haetaan sitä ilmanvastuskerrointa.

Cdn määrityksessähän on voimassa aiemmin mainitsemani kaava jossa tässä tapauksessa mitataan se voima F , v ja A jolloin saadaan Cd. Ei muuta kuin luoti neulannokkaan tarkkuusvaalle ja emännältä hiustenkuivaaja puhaltamaan, tuulen nopeus mitataan tietysti omalla tuulimittarilla



Vähän aloittelin jo.. :wink:

http://www.kolumbus.fi/sampsa.olkinuora/images/ta/bullet.jpg">

[JHa]

Käytettäessä bc arvoja laskennassa täytyy 1000 m matkalle saada 2-3 eriarvoa. Luodin pinta ei ole enään piipun ulkopuolella sileä, joten sen pinta-ala on hiukan kasvanut. Lennon loppupäässä luoti ei varmastikaan ole täysin stabiili. Tämä lisännee tuulen vaikutusta.

[JpL]

Tuli mieleeni tuosta tuulesta, oletteko havainneet samaa:  Tarkkailimme jokin aika sitten vaimon kanssa tuulta täällä, ja havaitsimme, että toisinaan 500-600 metrin matkalla saattaa matkan varrella tuulla jopa kolmeen eri suuntaan. Erikoinen ilmiö, jota en ole aiemmin huomannut. Ilmeisesti merialueiden lähellä ilmenee tällaisia heittoja enemmän kuin muualla.