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球の活力
noname#21219の回答
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![noname#21219](https://gazo.okwave.jp/okwave/images/contents/av_nophoto_60_4.gif)
私は銃器を専門に扱っているわけではないので、あくまで物理学の力学一般としての回答をさせてもらいます。 弾丸のような剛体が回転しながら運動する場合、 その運動エネルギーは(1/2)mv^2という運動エネルギーだけでなく、(1/2)Iω^2という項がプラスされます。 Iは、弾丸の回転軸の周りの慣性モーメントという量です。球の場合、I=(2/5)ma^2です。mは質量、aは球の半径です。つまり、同じ速度なら回転するライフル弾のほうが火縄銃の弾より一応,運動エネルギーは大きいといえます。 仮に8mm口径の弾としましょう。 半径は、4[mm]=0.004[m]ですよね。実際に (1/2)Iω^2を計算してみます。 ωというのは、弾が一秒間に回転する数に2πをかけた量です。100回転としましょう。するとω=628[rad/s], I=(2/5)ma^2 (^2は2乗のことです,aは半径) =(2/5)×0.035×0.004^2=0.224×10^-6 よって、(1/2)Iω^2=0.112×10^-6×628^2≒0.044[J] となります 一方、1/2mv^2=1/2×0.035×191^2≒638[J]です。 つまり、回転のエネルギーは、重心の運動エネルギーに比べ桁が小さすぎるのです。だから無視しているのでしょう。仮に10倍の1000回転にしてみても、 4.4[J]となり、1/100以下です。 ですので、活力は重心速度vのみで規定されても ほとんど影響はないと思われます。
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