Snittetthet - Sectional density

Seksjonstetthet
En metallspiker har et lite tverrsnittsareal sammenlignet med massen, noe som resulterer i en høy snittetthet.
SI -enhet	kilogram per kvadratmeter (kg/m 2 )
Andre enheter	kilogram per kvadratcentimeter (kg/cm 2 ) gram per kvadrat millimeter (g/mm 2 ) pund per kvadrattomme (lb m /in 2 )

Ledd tetthet (ofte forkortet SD ) er forholdet av et objekts masse til dens tverrsnittsområde i forhold til en gitt akse. Den formidler hvor godt objektets masse er fordelt (etter formen) for å overvinne motstand langs den aksen.

Seksjonstetthet brukes i pistolballistikk . I denne sammenhengen er det forholdet mellom et prosjektils vekt (ofte i enten kilogram , gram , pund eller korn ) til dets tverrsnitt (ofte i enten kvadratcentimeter , kvadratmillimeter eller kvadratmeter ), med hensyn til aksen til bevegelse. Den formidler hvor godt objektets masse er fordelt (etter formen) for å overvinne motstand langs den aksen. For illustrasjon kan en spiker trenge inn i et målmedium med sin spisse ende først med mindre kraft enn en mynt av samme masse som ligger flatt på målmediet.

Under andre verdenskrig , bunker-busting Röchling skjell ble utviklet av den tyske ingeniøren august Cönders , basert på teorien om økende sectional tetthet for å bedre penetrasjon. Röchling-skjell ble testet i 1942 og 1943 mot det belgiske Fort d'Aubin-Neufchâteau og så svært begrenset bruk under andre verdenskrig.

Formel

I en generell fysikk -kontekst er seksjonstetthet definert som:

${\ displaystyle SD = {\ frac {M} {A}}}$

• SD er seksjonstettheten
• M er massen av prosjektilet
• A er tverrsnittsområdet

Den SI -avledede enheten for seksjonstetthet er kilogram per kvadratmeter (kg/m ² ). Den generelle formelen med enheter blir da:

${\ displaystyle SD _ {\ text {kg/kvm}} = {\ frac {m _ {\ tekst {kg}}} {A _ {\ tekst {kvm}}}}}}$

hvor:

• SD _{kg/m ²} er seksjonstettheten i kilogram per kvadratmeter
• m _kg er objektets vekt i kilo
• A _{m ²} er objektets tverrsnittsareal i meter

Enhetskonverteringstabell

(Verdiene med fet skrift er nøyaktige.)

• 1 g/mm ² er nøyaktig lik1000  kg/m ² .
• 1 kg/cm ² er nøyaktig lik10 000  kg/m ² .
• Med pund og tomme lovlig definert som 0,453 592 henholdsvis 37  kg og 0,0254 m, det følger at (masse) pund per kvadrattomme er omtrent:

  1 lb _m /in ² =0,453 592 37  kg /( 0,0254 m × 0,0254 m) ≈703,069 58  kg/m ²

Bruk i ballistikk

Tverrsnittstettheten til et prosjektil kan brukes på to områder innen ballistikk . Innenfor ekstern ballistikk , når seksjonstettheten til et prosjektil deles med formkoeffisienten (formfaktor i kommersiell håndvåpenjargong); det gir prosjektilets ballistiske koeffisient . Seksjonstetthet har de samme (underforståtte) enhetene som den ballistiske koeffisienten .

Innen terminal ballistikk er seksjonstettheten til et prosjektil en av de avgjørende faktorene for prosjektilinntrengning. Samspillet mellom prosjektil (fragmenter) og målmedier er imidlertid et komplekst emne. En studie angående jaktkuler viser at i tillegg til seksjonstetthet bestemmer flere andre parametere kuleinntrengning.

Hvis alle andre faktorer er like, vil prosjektilet med størst mengde seksjonstetthet trenge det dypeste.

Metriske enheter

Når du arbeider med ballistikk ved bruk av SI -enheter, er det vanlig å bruke enten gram per kvadratmillimeter eller kilogram per kvadratcentimeter . Deres forhold til baseenheten kilogram per kvadratmeter er vist i konverteringstabellen ovenfor.

Gram per kvadrat millimeter

Ved bruk av gram per kvadrat millimeter (g/mm ² ) blir formelen deretter:

${\ displaystyle SD _ {\ text {g/kvadrat mm}} = {\ frac {m _ {\ tekst {g}}} {{d _ {\ tekst {mm}}}^{2}}}}$

Hvor:

• SD _{g/mm ²} er seksjonstettheten i gram per kvadratmillimeter
• m _g er prosjektilets vekt i gram
• d _mm er prosjektilets diameter i millimeter

For eksempel har en håndvåpenkule som veier 10,4 gram (160 gr) og har en diameter på 7,2 mm (0,284 in) en seksjonstetthet på:

10,4 g/(7,2 mm) ² = 0,200 g/mm ²

Kilogram per kvadratcentimeter

Ved å bruke kilogram per kvadratcentimeter (kg/cm ² ) blir formelen deretter:

${\ displaystyle SD _ {\ tekst {kg/kvadrat cm}} = {\ frac {m _ {\ tekst {kg}}} {{d _ {\ tekst {cm}}}^{2}}}}$

Hvor:

• SD _{kg/cm ²} er seksjonstettheten i kilogram per kvadratcentimeter
• m _g er prosjektilets vekt i gram
• d _cm er prosjektilets diameter i centimeter

For eksempel har et M107 -prosjektil som veier 43,2 kg og har en kroppsdiameter på 154,71 millimeter (15,471 cm) en tverrsnittstetthet på:

43,2 kg/(15,471 mm) ² = 0,180 kg/cm ²

Engelske enheter

I eldre ballistikklitteratur fra engelsktalende land, og frem til i dag, er den mest brukte enheten for seksjonstetthet av sirkulære tverrsnitt (masse) pund per kvadrattomme (lb _m /in ² ) Formelen blir da:

${\ displaystyle SD _ {\ text {lb/sq in}} = {\ frac {W _ {\ text {lb}}} {{d _ {\ text {in}}}^{2}}} = {\ frac { W _ {\ text {gr}}} {7000 \, {d _ {\ text {in}}}^{2}}}}$

hvor:

• SD er snittettheten i (masse) pund per kvadrattomme
• vekten av prosjektilet er:
  • W _lb i pund
  • W _gr i korn
• d _in er diameteren på prosjektilet i tommer

Snittettheten som er definert på denne måten, presenteres vanligvis uten enheter.

Som et eksempel har en kule 160 korn (10,4 g) i vekt og en diameter på 0,284 tommer (7,2 mm) en seksjonstetthet ( SD ) på:

160 g /[7000 × (0,284 in) ² ] = 0,283 lb _m /in ²

Som et annet eksempel har M107 -prosjektilet nevnt ovenfor som veier 43,2 kg (95,2 pund) og har en kroppsdiameter på 154,71 mm (6,0909 tommer) en tverrsnittstetthet på:

95,2 lb/(6,0909 tommer ) ² = 2,567 lb _m / tommer ²

Se også

• Ballistisk koeffisient

Referanser

Eksterne linker

• Seksjonstetthet - en praktisk spøk? Av Gerard Schultz