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Aria compressa - Misurare i Joules

La legge sulla liberalizzazione dell'aria compressa porrà molti detentori nella necessità di stabilire la potenza dell'arma posseduta. E non è facile trovare armieri con il cronografo.
Vi è però un metodo abbastanza semplice per misurare in casa propria la velocità del proiettile di un'arma ad aria compressa, e cioè con il pendolo balistico.
Ho esposto ampiamente la teoria nella mia pagina Pendolo balistico, ma credo opportuno semplificare ulteriormente la procedura per la sola aria compressa.
Ecco come procedere:
- prendere un pezzo di sapone da bucato di circa 150/200 grammi e pesarlo esattamente con una bilancia di precisione (± 5 grammi al massimo);
- con due fili sottili da cucito sospenderlo ad un bastoncino tipo ago da maglia; la lunghezza totale del pendolo così creato dovrà essere di almeno un metro;
- nella parte inferiore del pendolo, al suo centro, piantare uno spillo a cui poter legare un filo;
- sospendere il pendolo così creato a due sostegni fissi, in modo che possa oscillare liberamente;
- mettere in oscillazione il pendolo e contare il numero delle oscillazioni in un minuto primo; dividendo per 60 si ottiene la durata in secondi di una oscillazione; se ora si fa il quadrato di questo valore e lo si moltiplica per 0,248 si ottiene la lunghezza ideale "l" del pendolo, in metri in relazione al suo baricentro (sarà un valore vicino ad un metro); per maggior precisione si possono contare le oscillazioni in due minuti e dividere per 120 oppure ripetere due o tre volte la misurazione e fare poi la media dei valori;
- misurare la lunghezza effettiva "L" del pendolo in cm, dal centro del bastoncino di appoggio, alla punta dello spillo
- da una fessura posta esattamente sotto lo spillo e al suo stesso livello, far uscire uno spago sottile o un nastrino leggero e floscio e fissarlo alla punta dello spillo.
- da circa un metro di distanza (per evitare l'effetto del soffio di aria) sparare con l'arma e un diabolo da 0,5 gr. contro la saponetta cercando di colpire il centro della faccia. Se non si riesce a colpire la saponetta da un metro cambiare l'arma o il tiratore!
- per effetto del pallino il pendolo inizierà ad oscillare e trascinerà il nastrino fuori della fessura; la prima oscillazione è la più ampia e il nastrino non può rientrare nella fessura,
- fermare il pendolo e misurare esattamente la lunghezza (arco, in cm) del nastrino dallo spillo fino alla fessura; ricordare che un errore di mezzo cm nella lettura comporta un errore di 7-8 ms nella velocità;
- ripetere la misurazione due o tre volte;
- con il valore (o media dei valori) così trovati si può calcolare l'angolo dell'oscillazione che sarà dato da

(360* arco) / 6,28 * L

Si otterrà un valore attorno ai 15-20 gradi; con una qualsiasi calcolatrice scientifica calcolare il coseno (si può usare la calcolatrice di Windows, visualizzazione scientifica; si scrive il valore dell'angolo e premendo il pulsante "cos"; si otterrà un valore di circa 0,9 - 0,95); sottrarre questo valore da 1 e si otterrà quindi un valore X di circa 0,05 - 0,1.
A questo punto siamo pronti per il calcolo finale da seguire così
- sommare il peso del pendolo in grammi al peso del diabolo e dividere il risultato per 0,5 (ancora il peso del diabolo; se ha peso diverso, inserire il valore esatto)
- moltiplicare 19,62 per "l" in metri e per X e estrarre la radice quadrata del risultato (sulla calcolatrice cliccare la finestrella INV e poi x^2);
- il risultato ottenuto è la velocità del pallino in ms.
La velocità al quadrato moltiplicata per il peso del proiettile e divisa per 2000 ci dà l'energia in Joule (si può più semplicemente moltiplicare 0, 00025 per la velocità al quadrato). L'arma non supera i 7,5 J se la velocità è inferiore a 173 m/sec (meglio se non supera i 165 m/sec per andare sul sicuro!).
Qui comunque trovare un programmino per calcolare l'energia.

http://www.earmi.it/balistica/calcolaenergia.htm

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