Foros Airsoftmadrid

Foro General => General => Mensaje iniciado por: VGabalmo en Mayo 28, 2012, 05:47:30 pm

Título: Masa, velocidad y energía. Comparación Airsoft-paintball
Publicado por: VGabalmo en Mayo 28, 2012, 05:47:30 pm
           Me he dedicado a investigar por internet algunas cosas que ayuden a aclarar (de nuevo) las diferencias entre Airsoft y Paintball. He estado mirando por el foro y no he encontrado comparaciones cuantitativas de cosas tan importantes como la potencia (tan sólo sabemos que el Paintball deja moratón, pero, ¿por qué?). Así que, para la gente que quiere más datos de este tipo, he estado haciendo un estudio físico de las propiedades de cada uno, y he hecho cálculos.
           
           Empezaré definiendo los elementos que iré nombrado en este desarrollo. (Algunos son variables físicas que necesitamos saber qué son para comprender los cálculos, para qué se hacen estos y qué implican)
           -Masa : Es la medida cuantitativa de la inercia de un cuerpo. En términos de andar por casa, cuanto más masa, más difícil de parar (o empezar a mover)
           -Velocidad : Es la rapidez con la que un objeto cambia su posición
           -Energía : La energía es la capacidad de un cuerpo para realizar un cambio físico. Este cambio puede ser un cambio de posición, un cambio de la velocidad (acelerar, frenar o parar un objeto), un cambio en la temperatura de un líquido...
           -Energía cinética : Es la energía necesaria que hay que suministrar a un cuerpo de una masa "m" para que, partiendo del reposo, pueda alcanzar la velocidad que nosotros queremos. Esta definición implica que, una vez alcanzada esa velocidad, y para detenerlo, habrá que "extraer" esa energía del cuerpo en movimiento.
                                         (Fórmula)        Ec=1/2mv^2   Julios                 (Ec=la mitad de la masa por el cuadrado de la velocidad)

  Esto es lo importante. Si lanzamos en airsoft una bolita de masa 0,2g (0,0002 Kg) a, pongamos, 143,25 m/s (velocidad de un l96 nuevo) esta bolita adquirirá, mediante el muelle, una energía cinética de Ec(airsoft)=1/2 0,0002 143,25^2=2,05 Julios

  Si la bolita debe parar (cuando choque con un jugador), esa energía deberá ser "extraída" de la bola (ya que la energía no se puede destruír), luego los 2,05 julios deben disiparse en el choque; en la piel del jugador. En el instante en el que el jugador es impactado, la energía penetra en la superficie de la piel en forma de onda. Cuanta más energía, más intensa será la onda, y más daños causará en el receptor del tiro.

  En el caso del paintball, he medido 17 bolas y he hecho la media de sus masas. Tomaremos como masa media m(paintball)=3,25g (0,00325 Kg). Como sabemos la velocidad máxima permitida en paintball, v=90m/s podemos calcular la Ec en el paintball.
           Ec(painball)=1/2 0,00325 90^2=13,16 Julios
  Son estos 13,16 julios los que provocan la onda que daña la piel en la partida y crea el moratón. Para hacernos una idea de la comparación entre energías entre dos bolas, una de paintball y otra de airsoft, comparamos haciendo una división entre la Energía cinética en el paintball Ec(p) y la energía cinética en el airsoft Ec(a):     
                                               Ec(p)     13,16                                                                                                                                       
                                              -------=  -------- (operando)= 6,42
                                                Ec(a)     2,05

Despejando nos queda que Ec(paintball)=6,42Ec(airsoft) Es decir, la bola de paintball es seis veces más energética que la bola de airsoft. Esto implica que la bola de paintball es capaz de inflingir seis veces más daño que un disparo tirado en airsoft.
 

  Espero que os haya servido a todos. Siento haberos hecho leer este tostón de estudio pero he creído necesario ponerlo en este foro, que así está más completo y además les ahorro todos esos cálculos a todos los vagos (me incluyo yo el primero  ;D )

               P.D.: Recomiendo que entréis aquí http://www.airsoftmadrid.com/foro/index.php?topic=3591.0 
                       Podéis sacar información de ambos temas para crear una mejor visión de todo esto.                             
Título: Re: Masa, velocidad y energía. Comparación Airsoft-paintball
Publicado por: Jordan111 en Mayo 28, 2012, 05:56:01 pm
Una pregunta ya que parece que entiendes de física  :=
Si una bolita de paintball es un poco más grande que una de airsoft....al ser su superficie mayor ,digo yo que su presión sobre el cuerpo no será el mismo que una bolita de airsoft.Por lo que por lógica no creo que sea solo por la energía lo que pican las bolas,dependerá de la superficie...  ???
Todo desde mi más completa ignorancia  ;D
Título: Re: Masa, velocidad y energía. Comparación Airsoft-paintball
Publicado por: DEVILHUNTER en Mayo 28, 2012, 06:03:49 pm
Efectivamente Loquillo, se ha dejado ese punto en el tintero. También hay que tener en cuenta que una bola de airsoft es incomprensible a efectos prácticos al chocar contra nuestra piel, mientras que una de paintball no, y por tanto las bolas de paintball pierden parte de su energía al estallar.

Desde el punto de vista biológico también hay que tener en cuenta que bola toca mas nervios.

En cuanto a las definiciones, personalmente les veo cierta falta de rigor.
Título: Re: Masa, velocidad y energía. Comparación Airsoft-paintball
Publicado por: Snat en Mayo 28, 2012, 06:08:12 pm
El tema de las distintas superficies se soluciona fácilmente. Si alguien sabe el diámetro de las bolas de paintball se calcula.

Y también le estaba dando vueltas a lo que comenta Devil, el que las bolas de paintball estallan y se quedan pegadas a tu cuerpo mientras que las de airsoft rebotan.
Título: Re: Masa, velocidad y energía. Comparación Airsoft-paintball
Publicado por: Jordan111 en Mayo 28, 2012, 06:20:32 pm
Madre mía devil si que se te han ocurrido factores.... :o jaja
Así para añadir y contribuir , creo que en el rozamiento del aire también depende la superficie, pero yo ya eso no se si influira mucho...jajaja
Título: Re: Masa, velocidad y energía. Comparación Airsoft-paintball
Publicado por: VGabalmo en Mayo 28, 2012, 06:21:12 pm
Una pregunta ya que parece que entiendes de física  :=
Si una bolita de paintball es un poco más grande que una de airsoft....al ser su superficie mayor ,digo yo que su presión sobre el cuerpo no será el mismo que una bolita de airsoft.Por lo que por lógica no creo que sea solo por la energía lo que pican las bolas,dependerá de la superficie...  ???
Todo desde mi más completa ignorancia  ;D

 Tiene lógica tu pregunta, a la hora de hablar de "capacidad de interacción" de un objeto con otro, lo que importa de verdad es la energía (en este caso sólo nos importa la del movimiento de la bola). Fíjate en esto: dos bolas pueden tener la misma masa pero distinto volumen (imagina un caso extremo para visualizarlo, teniendo 1kG de madera y 1 Kg de plomo, ambos son esferas) para reunir 1kg de plomo se necesita menos volumen( y por tanto menos superficie de contacto) que el que ocupará 1 Kg de madera.

De esta forma, como la masa es la misma y la velocidad también en los dos casos, tenemos la misma energía cinética, por lo que se produce el mismo daño con 1kg de plomo y 1Kg de madera que se mueven a la misma velocidad, aunque una de las esferas tenga más superficie de contacto. Espero que te haya respondido a tu pregunta
Título: Re: Masa, velocidad y energía. Comparación Airsoft-paintball
Publicado por: VGabalmo en Mayo 28, 2012, 06:29:07 pm

Desde el punto de vista biológico también hay que tener en cuenta que bola toca mas nervios.

En cuanto a las definiciones, personalmente les veo cierta falta de rigor.

Yo me refiero a la energía neta que pasa de la bola al cuerpo, no a la sensación de dolor. Así como un golpe puede no producir mucho dolor pero sí daños graves, mientras que otro puede producir dolor y que los daños sean superficiales o sin alguna alteración grave interna
Título: Re: Masa, velocidad y energía. Comparación Airsoft-paintball
Publicado por: Jordan111 en Mayo 28, 2012, 06:29:26 pm
VGabalmo yo lo decía porque no se donde ví que 1 julio era como si una pelota de tenis te cayese de 1 metro de altura o 2...no se si será verdad... :P pero si es verdad me duele más una bolita de airsoft a un julio con una de nuestras réplicas que la pelota de tenis
Repito no se si lo de la pelota era verdad....pero si aún me acuerdo de física con la calculadora me sale que una masa de 80 gramos a 5 m/s tiene 1 julio de energía cinética.
Título: Re: Masa, velocidad y energía. Comparación Airsoft-paintball
Publicado por: DEVILHUNTER en Mayo 28, 2012, 06:31:18 pm
No, no hace el mismo daño porque te transmita la misma energía, ya que no te trasmiten la misma presión un Kg de plomo y uno de paja.

A parte como han comentado el rozamiento también influye, incluso la pérdida de energía por el efecto del hop.

VGabalmo, tu modelo es idealizado, clásico del bachillerato. Está bien para entender los conceptos, pero en bastantes puntos queda alejado de la realidad.
Título: Re: Masa, velocidad y energía. Comparación Airsoft-paintball
Publicado por: Snat en Mayo 28, 2012, 06:36:04 pm
+1 a Devilhunter

Pero el modelo es una buena base. Si te apetece puedes ir modificandolo incluyendo todos estos factores que están comentando: distinta superficie, energía usada en girar la BB por el hop, rozamiento...
Título: Re: Masa, velocidad y energía. Comparación Airsoft-paintball
Publicado por: Jordan111 en Mayo 28, 2012, 06:43:18 pm
Yo creo que es demasiado complicado calcular la cantidad exacta de dolor....son demasiados factores,incluso hay de biología como te ha dicho devil.Desde luego por mi parte salvo con un comité de cientificos de múltiples campos veo complicado hallar la cantidad exacta  ;D

Pero claro aproximada si la podrías calcular , para que nos sirva de orientación  ;)
Desde luego, creo que te lo has currao solo que faltan cosas y factores que cuando lo piensas no se te ocurren.
+1 Snat ,yo también le animo  "O0"
Título: Re: Masa, velocidad y energía. Comparación Airsoft-paintball
Publicado por: Snat en Mayo 28, 2012, 06:46:18 pm
Hombre, una escala del dolor ya me parece mucho sin duda xD

Pero si se puede comparar la fuerza con la que impactan ambas municiones, o la energía con todos los factores, para hacerse una idea.
Título: Re: Masa, velocidad y energía. Comparación Airsoft-paintball
Publicado por: VGabalmo en Mayo 28, 2012, 06:58:50 pm

VGabalmo, tu modelo es idealizado, clásico del bachillerato. Está bien para entender los conceptos, pero en bastantes puntos queda alejado de la realidad.

  Jajajaja, yo he tomado un sistema sin rozamiento y en el vacío  ;D Tienes toda la razón, y los demás también. Habría que tener en cuenta que la bola puede girar sobre un eje, o varios, mientras se mueve, por lo que al chocar no rebotará en sentido opuesto, sino en ángulo; que la bola de paintball puede explotar, disipando algo de energía, que el aire produce rozamiento y por lo tanto, calor; que el viento puede frenar o acelerar la bola; que como el aire es un fluído se crea un empuje sobre la bola perpendicular al suelo y hacia arriba cuyo valor es igual a la masa del volumen del aire desalojado por la bola; que la piel tiene nervios que captan el dolor,pero que este varía con la superficie de nervios afectados; que el jugador puede no encontrarse quieto (tirador o receptor), que la bola puede estar cargada y el medio también, de forma que se afecte a su trayectoria y a su velocidad; que si la carga de la bola interactúa con el campo magnético de la Tierra y el de otros planetas, o que según la relatividad, la bola aumente su masa al aumentar su velocidad, variando el resultado de su Ec, y otras influencias externas como internas que mi mente de bachiller no comprende porque no conoce.

  Creo que ha quedado claro que el estudio es méramente orientativo y no pretende especificar tanto. Sólo quería hacer una simple comparación usando los métodos que conozco. Pero muchas gracias por tu valoración, y que conste que me apasiona la Física, pero de momento es lo que tengo para analizar este tipo de sucesos. Sé que mi visión de lo que he escrito hoy cambiará dentro de un tiempo

  P.D.: ¿Estás estudiando física actualmente?
Título: Re: Masa, velocidad y energía. Comparación Airsoft-paintball
Publicado por: VGabalmo en Mayo 28, 2012, 07:03:36 pm


 cuyo valor es igual a la masa del volumen del aire desalojado por la bola

perdón, al peso, no a la masa
Título: Re: Masa, velocidad y energía. Comparación Airsoft-paintball
Publicado por: Snat en Mayo 28, 2012, 07:04:19 pm
Hombre tampoco tienes que irte a considerar una mariposa batiendo las alas en el pacífico xD Una de las cosas más importantes en Física es saber aproximar, saber despreciar efectos.

Yo al menos pretendía hacer críticas constructivas, de manera que a ese modelo básico que tienes puedas ir añadiendo poco a poco factores. Es la mejor manera de avanzar.

PD: Aunque la pregunta no iba para mi, yo sí estoy estudiando Física  ;D
Título: Re: Masa, velocidad y energía. Comparación Airsoft-paintball
Publicado por: DEVILHUNTER en Mayo 28, 2012, 07:06:06 pm
Yo parecido, hago como que estudio ingeniería de cosas que se mueven por el aire.

Te aseguro que en cuanto entres lo primero que aprenderás es que lo que has estudiado hasta ahora no sirve para casi nada  ;)
Título: Re: Masa, velocidad y energía. Comparación Airsoft-paintball
Publicado por: VGabalmo en Mayo 28, 2012, 07:13:33 pm
 Ajaja, no me metas miedo, que bastante tengo ya  ;D
Título: Re: Masa, velocidad y energía. Comparación Airsoft-paintball
Publicado por: Snat en Mayo 28, 2012, 07:16:27 pm
Yo parecido, hago como que estudio ingeniería de cosas que se mueven por el aire.

Te aseguro que en cuanto entres lo primero que aprenderás es que lo que has estudiado hasta ahora no sirve para casi nada  ;)

O lo que es peor, que lo que sabes es únicamente la versión simplificada de un problema concreto y particularizado para su resolución docente  :=
Título: Re: Masa, velocidad y energía. Comparación Airsoft-paintball
Publicado por: VGabalmo en Mayo 28, 2012, 07:20:07 pm
  Y por cierto Devilhunter, gracias por la crítica. De no habérmelo dicho, creería que lo tenía de p*** madre. Es bueno recibir una colleja de alguien que sabe más para despertarnos y que nos demos cuenta de que cosas que teníamos por ciertas y completas no lo son. En serio, gracias  ;)
Título: Re: Masa, velocidad y energía. Comparación Airsoft-paintball
Publicado por: RudolphCondor en Mayo 28, 2012, 10:08:16 pm
La verdad que todos llevais razon, pero yo lo que tengo claro esque el paintball hace mucha pupa y el airsoft por ahora solo me ha dado buenos momentos.
De todas formas, considerando los datos del amigo VGabalmo, y tambien aplicando las criticas de los compañeros de rozamiento del aire, del hop y tal, yo creo que tampoco variaria mucho la energia con la que te impacta la bola de paintball porque hay mucha diferencia entre la energia de la bola de airsoft y la de paintball.
PD: acabo de acabar bachi de ciencias xD  "O0"
Título: Re: Masa, velocidad y energía. Comparación Airsoft-paintball
Publicado por: S!enaR en Mayo 30, 2012, 11:05:03 am
¿No tenéis crono ninguno?  :D El Xkortech calcula automáticamente además del rof la Ec en Julios y los Julios por cm2 que imprime la bola de 6mm en su impacto. No recuerdo si se puede variar el diámetro de la BB, pero creo que no. Eso responde a la primera cuestión sobre el reparto de presiones.

Se os olvida otro factor importante (e imposible de medir con nuestros medios actuales), que es la energía cinética de rotación que lleva la bola al obturarse con el hopup. Por lo que hay que añadir otra pequeña cifra a los 2,05J iniciales (que recuerdo, no tenemos cómo calcular).

El dato interesante (y que no recuerdo de dónde saqué) es que la piel humana tiene el umbral de rotura por impacto en torno a 1J de Ec (¿por cada cm2?), por lo que un impacto que disipe menos energía no debería producir herida. Entonces, estaría interesante hacer un estudio de la pérdida de energía por unidad de distancia frente a distintos pesos de bolas (que es jodido porque no es una variación lineal). Esto es lo que le daría vidilla a nuestras tablas de potencias, ya que para realizar una tabla totalmente segura habría que buscar la distancia a la cual la bola viaja con una Ec < 1J.
Título: Re: Masa, velocidad y energía. Comparación Airsoft-paintball
Publicado por: awes0me en Mayo 30, 2012, 11:22:38 am

El dato interesante (y que no recuerdo de dónde saqué) es que la piel humana tiene el umbral de rotura por impacto en torno a 1J de Ec (¿por cada cm2?), por lo que un impacto que disipe menos energía no debería producir herida. Entonces, estaría interesante hacer un estudio de la pérdida de energía por unidad de distancia frente a distintos pesos de bolas (que es jodido porque no es una variación lineal). Esto es lo que le daría vidilla a nuestras tablas de potencias, ya que para realizar una tabla totalmente segura habría que buscar la distancia a la cual la bola viaja con una Ec < 1J.

Por aquí tienes lo que planteas, el MED: http://msed.bbbastard.com/ATP/06-c-01.htm (http://msed.bbbastard.com/ATP/06-c-01.htm)

(Aquí hice un resumen: http://unidadcharra.mforos.com/1842102/9896528-med-relacion-fps-distancia-de-seguridad/ (http://unidadcharra.mforos.com/1842102/9896528-med-relacion-fps-distancia-de-seguridad/))
Título: Re: Masa, velocidad y energía. Comparación Airsoft-paintball
Publicado por: JC en Mayo 30, 2012, 02:42:09 pm
Y falta otra cosa más, y es que no toda la energía de la bola pasa al cuerpo en forma de impacto. Recordad que las dos cosas que se conservan son la energía y el momento.
Si una bola de airsoft rebota y sale despedida hacia atrás, no habrá dejado la misma energía en ese impacto que una bola de paintball que estalla (y termina "pegada" al objetivo, por ejemplo).