{"id":16,"date":"2007-11-28T23:34:46","date_gmt":"2007-11-28T21:34:46","guid":{"rendered":"http:\/\/www.steamfantasy.it\/blog\/2007\/11\/28\/avancarica-energia-cinetica-e-velocita\/"},"modified":"2018-12-22T00:22:25","modified_gmt":"2018-12-21T23:22:25","slug":"avancarica-energia-cinetica-e-velocita","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.steamfantasy.it\/blog\/2007\/11\/28\/avancarica-energia-cinetica-e-velocita\/","title":{"rendered":"Avancarica: energia cinetica e velocit\u00e0"},"content":{"rendered":"<p>Nel precedente <a href=\"http:\/\/www.steamfantasy.it\/blog\/2007\/11\/17\/il-moschetto-a-pietra-focaia-introduzione-e-caricamento\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><strong>articolo<\/strong><\/a> avete visto cos&#8217;\u00e8 un moschetto ad avancarica, come veniva ricaricato nell&#8217;esercito inglese e vi siete fatti un&#8217;idea della sua precisione.<\/p>\n<p>Sul discorso <em>precisione<\/em> e <em>accuratezza<\/em>, che non sono sinonimi nel linguaggio scientifico e nemmeno in balistica, torner\u00f2 in futuro. Adesso preferisco mostrarvi le prestazioni delle armi da fuoco in termini di energia cinetica, velocit\u00e0 e peso del proiettile. In una parole: <em>letalit\u00e0<\/em>. <strong>Perch\u00e9 colpire il bersaglio \u00e8 importante, ma ammazzarlo lo \u00e8 di pi\u00f9.<\/strong><\/p>\n<h2><strong>Prima di tutto: l&#8217;energia cinetica<\/strong><\/h2>\n<p><em>L&#8217;energia cinetica \u00e8 l&#8217;energia che un corpo possiede in virt\u00f9 del suo movimento<\/em>. Un corpo in moto \u00e8 in grado di compiere lavoro in quanto esso \u00e8 in moto. Per dirla in modo semplice in un proiettile l&#8217;energia viene dissipata in attrito con l&#8217;aria, calore ceduto per attrito all&#8217;impatto, spinta sul corpo colpito (magari entrandogli dentro) ecc&#8230;<\/p>\n<p><strong>Chi non ha mai visto in un film l&#8217;effetto di un fucile a pompa su un giubbotto antiproiettile? <\/strong>L&#8217;eroe viene investito da una scarica di pallettoni, tutti dotati della loro quota di energia cinetica, e finisce al suolo. Il giubbotto ha retto e gran parte dell&#8217;energia cinetica dei pallettoni se ne \u00e8 andata spingendo l&#8217;eroe nel tentativo di penetrare gli strati di kevlar, mentre una piccola quota si \u00e8 tramutata in calore per attrito con il giubbotto.<\/p>\n<p>La formula, in versione semplificata, \u00e8<br \/>\n<img decoding=\"async\" src=\"http:\/\/www.steamfantasy.it\/blog\/wp-content\/upload\/energiacineticasemplice.gif\" alt=\"\" \/><br \/>\nLe unit\u00e0 di misura sono quelle del <strong>Sistema Internazionale<\/strong>: chilogrammi per la massa <em>m<\/em> e metri al secondo per la velocit\u00e0 <em>v<\/em>. L&#8217;energia cinetica si misura in <em>joule (J)<\/em>.<br \/>\nCome potete vedere l&#8217;energia raddoppia al raddoppiare della massa e quadruplica al raddoppiare della velocit\u00e0.<\/p>\n<h2><strong>I test sulle armi antiche<\/strong><\/h2>\n<p>Alcuni dati ricavati da Krenn durante i test condotti sulle armi presso l&#8217;arsenale di Graz, in Austria, possono aiutare la comprensione di quanto fossero potenti i moschetti ad avancarica. La velocit\u00e0 a otto metri \u00e8 riportata per mostrare il rapido decremento rispetto a quella misurata alla bocca.<\/p>\n<table border=\"0\">\n<tbody>\n<tr>\n<td bgcolor=\"#FFFFCC\"><strong>Tipo di Arma<\/strong><\/td>\n<td align=\"center\" bgcolor=\"#FFFFCC\"><strong>Periodo<\/strong><\/td>\n<td align=\"center\" bgcolor=\"#FFFFCC\"><strong>Calibro<\/strong><\/td>\n<td align=\"center\" bgcolor=\"#FFFFCC\"><strong>Canna<\/strong><\/td>\n<td align=\"center\" bgcolor=\"#FFFFCC\"><strong> V (bocca)<\/strong><\/td>\n<td align=\"center\" bgcolor=\"#FFFFCC\"><strong> V (8 metri)<\/strong><\/td>\n<td align=\"center\" bgcolor=\"#FFFFCC\"><strong> E (bocca)<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td bgcolor=\"#FFFFCC\"><\/td>\n<td align=\"center\" bgcolor=\"#FFFFCC\"><\/td>\n<td align=\"center\" bgcolor=\"#FFFFCC\">(mm)<\/td>\n<td align=\"center\" bgcolor=\"#FFFFCC\">(mm)<\/td>\n<td align=\"center\" bgcolor=\"#FFFFCC\">(m\/s)<\/td>\n<td align=\"center\" bgcolor=\"#FFFFCC\">(m\/s)<\/td>\n<td align=\"center\" bgcolor=\"#FFFFCC\">(J)<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Carabina a ruota<\/td>\n<td align=\"center\">&#8216;600<\/td>\n<td align=\"center\">18,1<\/td>\n<td align=\"center\">675<\/td>\n<td align=\"center\">392<\/td>\n<td align=\"center\">371<\/td>\n<td align=\"center\">2463<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Pistola a ruota<\/td>\n<td align=\"center\">1620<\/td>\n<td align=\"center\">12,3<\/td>\n<td align=\"center\">480<\/td>\n<td align=\"center\">438<\/td>\n<td align=\"center\">&#8211;<\/td>\n<td align=\"center\">917<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Moschetto a ruota<\/td>\n<td align=\"center\">1595<\/td>\n<td align=\"center\">17,8<\/td>\n<td align=\"center\">1000<\/td>\n<td align=\"center\">456<\/td>\n<td align=\"center\">435<\/td>\n<td align=\"center\">3125<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Moschetto a miccia<\/td>\n<td align=\"center\">&#8216;600<\/td>\n<td align=\"center\">15,1<\/td>\n<td align=\"center\">760<\/td>\n<td align=\"center\">449<\/td>\n<td align=\"center\">428<\/td>\n<td align=\"center\">1752<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Moschetto da posta<\/td>\n<td align=\"center\">1580<\/td>\n<td align=\"center\">20,6<\/td>\n<td align=\"center\">1655<\/td>\n<td align=\"center\">533<\/td>\n<td align=\"center\">514<\/td>\n<td align=\"center\">6980<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Moschetto a pietra<\/td>\n<td align=\"center\">1700<\/td>\n<td align=\"center\">18,4<\/td>\n<td align=\"center\">955<\/td>\n<td align=\"center\">467<\/td>\n<td align=\"center\">446<\/td>\n<td align=\"center\">3735<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><em>A paragone&#8230;<\/em><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Pistola Glock 17<\/td>\n<td align=\"center\">1980<\/td>\n<td align=\"center\">8,8<\/td>\n<td align=\"center\">114<\/td>\n<td align=\"center\">360<\/td>\n<td align=\"center\">&#8211;<\/td>\n<td align=\"center\">518<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Fucile d&#8217;Assalto Steyr AUG<\/td>\n<td align=\"center\">1977<\/td>\n<td align=\"center\">5,56<\/td>\n<td align=\"center\">508<\/td>\n<td align=\"center\">990<\/td>\n<td align=\"center\">&#8211;<\/td>\n<td align=\"center\">1764<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<table border=\"0\">\n<tbody>\n<tr align=\"center\">\n<td><strong>Enorme moschetto da posta<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr align=\"center\">\n<td><img decoding=\"async\" title=\"moschetto da posta\" src=\"http:\/\/www.steamfantasy.it\/blog\/wp-content\/upload\/wallgun2.jpg\" \/><\/td>\n<\/tr>\n<tr align=\"center\">\n<td><em>Calibro 27 mm, lunghezza 228 cm, canna 169 cm, peso 19 kg (senza base).<\/em><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Sfruttando la formula dell&#8217;energia cinetica \u00e8 possibile ottenere il peso in grammi dei proiettili e, essendo tutti sferici e di piombo, ci vuole poco a derivarne il calibro effettivo rispetto a quello dichiarato dalla canna.<br \/>\nAd esempio il <strong>Moschetto a Pietra<\/strong> spara un proiettile del peso di circa <strong>34 grammi<\/strong>, ovvero una sfera di piombo del diametro di 17,9 mm pari a 0,704 pollici. Essendo la canna nominalmente da 18,4 mm (0,724 pollici) <em>la regola dei 2-4 centesimi di pollice di gioco \u00e8 confermata.<\/em><\/p>\n<p><strong>Notate anche come, essendo le velocit\u00e0 piuttosto simili, sia importante il peso del proiettile per l&#8217;energia finale<\/strong>. Ad esempio i due moschetti a miccia e a ruota hanno velocit\u00e0 alla bocca simili (456 e 449 m\/s), ma il proiettile di quello di calibro maggiore dispone di molta pi\u00f9 energia cinetica (3125 contro 1752).<br \/>\nIl peso del proiettile della canna da 17,8 mm (0,70 pollici) \u00e8 di ben 30 grammi, mentre quello della canna da 15,1 mm (0,594 pollici) \u00e8 di solo 17 grammi circa.<\/p>\n<p>Krenn ha testato le armi di Graz usando <strong>moderna polvere nera in grani<\/strong> di dimensione uniforme (corned powder). Questo genere di polvere, umidificata e poi seccata, veniva impiegata fin dal <strong>XVI secolo<\/strong>. Il vantaggio rispetto alla classica polvere nera fine prodotta a secco (serpentine powder) sta nella maggiore rapidit\u00e0 di produrre gas grazie all&#8217;ossigenazione dei grani: <em>la velocit\u00e0 risulta aumentata di un terzo e l&#8217;energia cinetica di oltre la met\u00e0<\/em>.<\/p>\n<p>L&#8217;arma di Graz con la maggiore velocit\u00e0 alla bocca \u00e8 stata il moschetto da posta da 533 m\/s, mentre <strong>la pi\u00f9 lenta \u00e8 stata una pistola di inizio &#8216;700 con appena 385 m\/s<\/strong>. Le velocit\u00e0 alla bocca cadono entro un <em>range<\/em> piuttosto piccolo: dieci su tredici sono tra<strong> 400 e 500 m\/s<\/strong>.<em> La velocit\u00e0 del suono \u00e8 330 m\/s.<\/em><\/p>\n<p>Questi dati austriaci cozzano con i <strong>precedenti di J.C. Benton<\/strong>. La polvere usata nei test austriaci era moderna e di ottima qualit\u00e0, ma questo non basta a spiegare le alte velocit\u00e0 riscontrate. Benton rilevava che un fucile francese del Settecento (un Charleville, forse?) aveva una velocit\u00e0 alla bocca di <strong>320 m\/s<\/strong>. Tutte le armi dell&#8217;Ottocento testate da Benton, fucili rigati e pistole, avevano velocit\u00e0 alla bocca tra 232 e 292 m\/s.<br \/>\nIl mistero \u00e8 facilmente svelato se si rileva la quantit\u00e0 di polvere usata da Benton: come molti tiratori del diciannovesimo secolo usava una <strong>dose di polvere pari all&#8217;<strong>11%<\/strong> del peso del proiettile<\/strong>.<\/p>\n<p><strong>Benjamin Robins<\/strong>, il pioniere della balistica e inventore del <a href=\"http:\/\/www.earmi.it\/balistica\/pendolo.htm\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">pendolo balistico<\/a>, riport\u00f2 una velocit\u00e0 di <strong>509 m\/s<\/strong> a 25 piedi dalla bocca del moschetto caricato con polvere pari a <strong>circa met\u00e0 del peso della palla<\/strong>.<br \/>\nBenton, infatti, quando test\u00f2 un <strong>fucile per il tiro sportivo<\/strong> di altissima qualit\u00e0 usando polvere al <strong>46% del peso della palla<\/strong> ottenne una velocit\u00e0 di <strong>579 m\/s<\/strong>.<\/p>\n<p>Storicamente le armi da fuoco ad avancarica, prima dell&#8217;Ottocento, venivano caricate con una dose di polvere <strong>tra un terzo e met\u00e0 del peso della palla<\/strong>. Le velocit\u00e0 rilevate da Krenn possono quindi essere considerate molto affidabili come indicatori delle reali velocit\u00e0 dei proiettili sparati secoli fa.<\/p>\n<h2><strong>Riflessioni finali<\/strong><\/h2>\n<p><strong>Per uccidere un uomo non serve un proiettile dotato di molta energia cinetica<\/strong> (500 Joule hanno sufficiente potere d&#8217;arresto per contrastare un&#8217;aggressore) ma se serve che voli distante e magari bisogna anche fargli <em>penetrare una corazza<\/em> \u00e8 meglio che ne abbia in abbondanza.<\/p>\n<p><strong>I proiettili sferici hanno un pessimo drag coefficient<\/strong> (coefficiente di resistenza aerodinamica) per cui rallentano rapidamente e risentono molto dell&#8217;<a href=\"http:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Magnus_effect\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><strong>effetto Magnus<\/strong><\/a> durante il volo, per cui anche la stabilit\u00e0 della traiettoria si compromette in fretta.<\/p>\n<p>C&#8217;\u00e8 poco da divertirsi: rispetto a un proiettile oblungo di forma conica che ruota su se stesso sono molto svantaggiati. Perdono velocit\u00e0 rapidamente e di conseguenza anche energia cinetica e quota. <em>Ma sulle corte distanze la massa di piombo e il calibro enorme li rendono devastanti.<\/em><\/p>\n<blockquote><p><span style=\"color: red;\"><strong>ATTENZIONE!<\/strong><\/span><br \/>\nSi consiglia la lettura, anche per capire meglio gli svantaggi delle palle sferiche e la loro naturale propensione alla derivazione orizzontale nel tiro, del nuovo articolo sulla <a href=\"http:\/\/www.steamfantasy.it\/blog\/2009\/03\/15\/lapice-dellavancarica-la-percussione-e-i-proiettili-a-espansione\/\">Armi a Percussione dell&#8217;Ottocento<\/a>.<\/p><\/blockquote>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Prossimamente<\/strong><br \/>\n<em>Armature<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Nel precedente articolo avete visto cos&#8217;\u00e8 un moschetto ad avancarica, come veniva ricaricato nell&#8217;esercito inglese e vi siete fatti un&#8217;idea della sua precisione. 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