2013年6月6日木曜日

解説

なんか週末あたりしか更新できなくなってますね、
平日は大学で忙しいです、すいません

このブログをご覧の方で、先日の動画を見た人は、
「おい大分結果が違うぞ」

と思われているかと思います。
ので、その理由について説明いたします。

まず効率から、アーマチャ質量分を省いた件です。

アーマチャ質量を含めれば、事実上効率は上がります。
が、アーマチャは本来加速するためだけに存在するものであり、
目標物への衝突はプロジェクタイルのみが行います。

つまり、プロジェクタイル単体の効率が重要なので
アーマチャ質量は含めてはいけないと判断したため、
飛翔体のみで効率を計算しました。


さてみなさんが一番気になるであろう610m/sの理由ですが、
その理由は各所にあります。

まず衝突したアルミ缶から
CIMG3354_20130605210245.jpg

裂け方が大きくなったのは前に書いた通りです。
今までにない変形も可能性に含まれますが、

私が注目したのは、裂けた方向です。
まず両サイドの二つ、コカコーラ缶。この二つの上側の裂け方に注目してください。側面では、縦方向に裂けているのですが、上部のドーム状の部分に来たとたん、横方向へと裂ける向きが変わっています。 対し、真ん中の(ココア)アルミ缶はそうはならず、ドーム状の部分もまっすぐに裂けています。触るとわかるのですが、ドーム状の部分は、側面よりも固く、側面よりも裂けにくくなっています。 つまり、力のかかり具合が違ったということです。二つは強度の弱い横方向に力が逃げたのに対し、最後の缶ではそうはならず縦に裂けた… これは、いつもより大きく、かつ、瞬間的な力がかかったためだと推測できます。
CIMG3349.jpg
↑この歪みもそれを物語っています。
命中した部分が一瞬で勢いよく裂けたことで、
上部が引っ張られて歪んだと考えられます。

次は、プロジェクタイルです。
CIMG3350.jpg

写真では分かりずらいですが、このプロジェクタイル、たった一回しか使っていないのに、衝突面が激しくゆがんでいるのです。以前使った立方体のプロジェクタイルがありますね?あれと同じくらいです。 しかしあれは、度重なる実験によって歪んだもので、たった一回で歪んだわけではありません。つまり、今回はいつも以上の力がかかったと考えられるのです。
もう一つ考えられるのが、プロジェクタイルが今までで最軽量の0.25gで、摩擦が少なかったという点です。

そして、610m/sという結果を示唆する痕跡の最後がこちら


CIMG3355.jpg

これは、アルミ缶の下に高さ調整のために敷いていた木板です。
みてわかるように、アルミ缶を沿うように燃えカスが付着しています、この燃えカスはこの実験で初めて付着したものです。問題はなぜついたのか?ハイスピードカメラを見返してもプラズマが特別多いとは感じられませんでした。なら、考えられるのは、プラズマの速度です。速度だけで燃えカスの付き具合が変わるのか?とお思いかもしれませんが、私の場合、アルミ缶がある役割を持っているので、燃えカスの付き方が変わると考えます。それはです。もともと、衝撃を吸収するためにアルミ缶の中に水を入れていたものですが、今回は違う役割もになったようです。今まで見てきてわかるように、プロジェクタイルがヒットしたことで、水が激しく飛び散っていますね?あそこにヒントがあるのです。プラズマはプロジェクタイルよりも質量が軽いため、射出後は大きな空気抵抗によって急激に減速します。つまり、プロジェクタイルがアルミ缶に到達してもプラズマはまだアルミ缶に到達してない可能性があるのです。勘のいい方ならたぶん気づくかもしれませんね、つまりつまり、プラズマが到達する前に、プロジェクタイルがアルミ缶を引き裂いたら、そこから水が多量に吹き出るので、プラズマはアルミ缶とは衝突せず、水とぶつかることになり、急激に冷やされてしまいます。しかし、プラズマの速度が早かったら、プロジェクタイルがアルミ缶を裂く前に到達できるので、燃えカスを付着させることができるのです。おそらくですが、プロジェクタイルがいつもより早かったために、衝撃波が大きくなり、プロジェクタイル後方の空気密度がさらに低下したことで空気抵抗が減少したためだと考えられます。 事実、今回の初速の波形を見れば、プラズマが同時に到来したことが確認できます。

以上三点の状態から考え、610m/sではないかと判断しました。

実はもう一つ気になることがあります。
プロジェクタイルと一緒に移っているアルミ片、これはプロジェクタイルがヒットしたことで裂けたことがわかります。このことは以前もありましたが、今回は不可解な点があります。いま上を向いている方が、プロジェクタイルのヒットした側なのですが、なぜかアルミが内側へと曲がっています。衝突時は、プロジェクタイルが接触しているはずなので、こんなことはありえないはずなのですが… 考えた予想では、 飛翔体衝突→飛翔体が一瞬減速→アルミ缶の側面は、慣性の法則でそのまま凹みつづけ、水圧で一部が内側へ曲がる→何らかの要因で飛翔体が再加速し、押して完全に内側へ曲がる というような流れになったのではないかと推測しています。 まあこれが今回の初速に関与したのかは不明ですが…。

前に頭打ちとか言いましたが、よくよく考えればさすがに低すぎる値で、その線は低いと判断しました。


…久々に分析らしいこと書きましたね。
今回はここまでです。

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