Τι είναι ένα βαλλιστικό εκκρεμές;

Ένα βαλλιστικό εκκρεμές είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για να φτάσει στην κινητική ενέργεια και την ταχύτητα μιας σφαίρας. Η ανάπτυξη του βαλλιστικού εκκρεμούς ήταν ένα σημαντικό γεγονός στην ιστορία της βαλλιστικής, επιτρέποντας σε αυτό το πεδίο μελέτης να προχωρήσει σημαντικά. Σήμερα, άλλες συσκευές χρησιμοποιούνται για τη μελέτη της κίνησης των σφαιρών, αλλά το βαλλιστικό εκκρεμές ζει σε αίθουσες φυσικής σε όλο τον κόσμο, όπου χρησιμοποιείται για να παρέχει μια απλή εισαγωγή σε έννοιες όπως η ορμή. Στις τάξεις, ένα «όπλο» με ελατήριο χρησιμοποιείται συνήθως για να ρίξει μια εικονική σφαίρα, για λόγους ασφαλείας.

Ο σχεδιασμός ενός βαλλιστικού εκκρεμούς είναι αρκετά απλός. Η συσκευή αποτελείται από ένα βάρος που συνδέεται με ένα βραχίονα. Το βάρος έχει προσαρτημένο ένα ξύλινο μπλοκ το οποίο είναι σχεδιασμένο να πιάνει μια σφαίρα όταν εκτοξεύεται στο μπλοκ. Γνωρίζοντας τις ιδιότητες του εκκρεμούς και τις ιδιότητες της σφαίρας, κάποιος μπορεί να ρίξει μια σφαίρα στο εκκρεμές, να σημειώσει πόσο μακριά διανύει και να χρησιμοποιήσει αυτές τις πληροφορίες ως βάση αρκετών εξισώσεων για τον προσδιορισμό της ταχύτητας και τη συλλογή άλλων πληροφοριών σχετικά με την κίνηση.

Αυτή η συσκευή φαίνεται να αναπτύχθηκε στην Αγγλία το 1700. Ο Μπέντζαμιν Ρόμπινς, ένας Βρετανός μαθηματικός και ειδικός στη βαλλιστική, πιστώνεται συχνά την ανάπτυξη του βαλλιστικού εκκρεμούς. Το βιβλίο του New Principles In Gunnery το 1742 παρουσίασε το βαλλιστικό εκκρεμές και εξήγησε πώς θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί. Ο Ρόμπινς σημείωσε ότι κάποιος θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιήσει τη συσκευή συνδέοντας ένα όπλο στο εκκρεμές, πυροδοτώντας το και σημειώνοντας την κίνηση του εκκρεμούς μετά την έκρηξη.

Με το 1800 ήρθε η ανάπτυξη βαλλιστικών συσκευών που μπορούσαν να μετρήσουν άμεσα την ταχύτητα, κάνοντας πιο ακριβείς και εύκολες μετρήσεις. Ωστόσο, οι βασικές αρχές πίσω από το βαλλιστικό εκκρεμές εξακολουθούν να είναι υγιείς και τέτοιες συσκευές μπορούν να χρησιμοποιηθούν με μια ποικιλία βλημάτων, όχι μόνο με σφαίρες. Ιστορικά, τα βαλλιστικά εκκρεμή χρησιμοποιήθηκαν για τη μέτρηση της ορμής των πάντων, από σφαίρες έως μπάλες κανονιού, παρέχοντας πολλές πληροφορίες που δεν ήταν διαθέσιμες πριν στα μέλη της βαλλιστικής κοινότητας.

Στα μαθήματα φυσικής, οι μαθητές παρουσιάζουν μερικές φορές μια επίδειξη βαλλιστικού εκκρεμούς ή μια ταινία για να μάθουν για τη διατήρηση της ορμής και τη διατήρηση της ενέργειας. Οι μαθητές μπορεί να ερωτηθούν για το τι είδους υπολογισμούς μπορούν να χρησιμοποιήσουν για να συλλέξουν πληροφορίες σχετικά με την κίνηση της σφαίρας και μπορεί να ερωτηθούν για τη φυσική πίσω από την κίνηση της σφαίρας και του εκκρεμούς.