Velocidad de salida de la bola

[sayko34]

Muy buenas,

Después de un tiempo jugando y probar algunas réplicas y configuraciones, me surge la siguiente duda:

En algunas réplicas, la bola parece que sale más rápido que en otras ( hablamos de fusileros y pistolas), que entiendo que eso viene directamente relacionado con los FPS, pero, en el vuelvo , hay algunas que vuelan más rápido, y otras más lento. Con sus diferentes distancias de alcance por supuesto.

¿que determina esa velocidad de vuelo?

[H_U_M]

Principalmente la potencia aplicada a la bola y el peso de esta. Dado el mismo peso, si aplicamos mas potencia la bola será mas rápida que si aplicamos menos y aplicando la misma potencia una bola mas ligera será más rápida que una más pesada, con permiso del Joules Creep.

El peso de la bola depende de los aditivos que lleve para aumentar su densidad sin variar su tamaño. La energía que recibirá la bola dentro del arma dependerá de una serie de factores que sumaran como la potencia del muelle, la estanqueidad del sistema cilindro/piston/hop/cañon y la longitud de este y de factores que restarán como un muelle menos potente, una mala estanqueidad del sistema, una longitud incorrecta del cañón.

De todos esos factores podemos controlar algunos como el peso elegido, la potencia de muelle, la selección de componentes del nuestra arma, etc y otros que no podremos controlar, como el rozamiento del aire, la fuerza de la gravedad, el desgaste o las averías que reduzcan la potencia.

Luego está la apreciación subjetiva de esa velocidad en la que las leyes de la física y el sistema métrico decimal poco pueden ayudar, porque las cerezas del vecino son siempre más dulces.

Saludos
HUM

[sayko34]

Pensaba que el "spin" que le da la goma (goma + nub) también influye en la velocidad del vuelo.

La apreciación subjetiva viene un poco de cuando disparas por ejemplo una pistola kjw por ejemplo , y una marui, ( a unos 280-300 fps ), es esa sensación.

Gracias por tu comentario.

[Hari]

El spin es la rotacion, las revoluciones que da la bolita sobra si misma.

Y es un numero constante, vamos, esas revoluciones tienen un punto optimo para contrarestar el efect de la gravedad y que llegue lo mas lejos posible. Si le damos menos revs pues cae antes, si le damos mas, pues tenemos overhop y se va para arriba.


No afecta en la velocidad, pero segun la velocidad, el peso y el bore, pues cuesta mas llegar a ese numero de revs optimo.

En las marui, llegar (y regular) el optimo es MUY facil. En un DMR, con bore optimizado a la precision (tight) y con bolas pesadas, cuesta mas imprimir esas revs (de salida) optimas, por eso se recurre en algunos casos a metodos como el Rhop, ERhop...

Y la velocidad de salida, hay una franja optima y da igual el peso de la bola y la potencia (siempre elegidas de forma optima) que hay una velocidad que se mantiene constante, las Marui por ejemplo estan bastante por debajo de ese optimo, pero lo suplen con el hop, y por eso parece que flotan lentas, ...pq lo hacen, son replicas mas lentas de lo normal.

El optimo para velocidad de salida de la bola es superior, los que hemos hecho numeros, calculamos un optimo que se mueve en torno a los 320-360 fps dependiendo de la potencia (pues el rango se abre hacia arriba segun bolas pesadas, y potencias nominales). Realmente una pelotita de sniper de cerrojo no tira mucho mas rapido que un fusilero, la energia esta en el diferencial de la bola pesada y la energia rotacional y lineal que se necesita para dicha bola, por eso llega mas, es ciencia =)

[DaniDK]

El spin es la rotacion, las revoluciones que da la bolita sobra si misma.

Y es un numero constante, vamos, esas revoluciones tienen un punto optimo para contrarestar el efect de la gravedad y que llegue lo mas lejos posible. Si le damos menos revs pues cae antes, si le damos mas, pues tenemos overhop y se va para arriba.


No afecta en la velocidad, pero segun la velocidad, el peso y el bore, pues cuesta mas llegar a ese numero de revs optimo.

Cito esto aunque pueda hacer alusiones a cualquier parte del mensaje.
Las revoluciones a las que gira la bola sí afectan a la velocidad lineal con la que se desplaza la bola desde nuestra réplica hasta el objetivo. Me explico:
El aire complimido impulsa con una energía X al proyectil. Una energía total. Que se desglosa en dos energías cinéticas: la energía cinética correspondiente con la velocidad lineal y la energía cinética correspondiente al momento angular de la bola (aclaro: yo uso mucho más "momento angular" que "spin". Para los que aplicáis la palabra "spin" para el 'cómo de rápido gira la bola' es a quienes va esta aclaración. Que en mi vocabulario referido al airsoft, spin = momento angular.)
De manera que, cuanto más momento angular se le aplique a la bola para darle una mejor sustentación, menos velocidad lineal tendrá el proyectil. No os alarméis, la componente de la energía cinética por momento angular es muchísimo más inferior que la cinética por momento lineal, así que no nos llevemos las manos a la cabeza. Esto es sólo una puntilla de información.

Por cierto, esto me ha dado una idea para una entrada próxima en esta sección: hablar de esto mismo un poco más extenso. Gracias Hari por haberme dado esta idea.

[Hari]

A mismo peso y misma energia, hay un optimo (al menos una franja bastante limitada), pero segun subimos peso necesitamos mas de esa "energia rotacional" lo que llamamos spin, para anular la gravedad mediante el efecto magnus, pero vamos, a efecto practico, la velocidad en si, en 2 replicas de fusilero a potencias parecidas, solo se ve afectada si usan diferentes pesos y estan en las dos vertientes opuestas de la campana de Gauss (que es como supongo que se distribuira la grafica de peso/alcance con energia constante y hop optimizado).

[Rei]

Esto lo planteo como pregunta pues mis conocimientos de física se remontan a BUP (tiempo muy pretérito)
¿El espin no afectaría al rozamiento del aire y por ello a la deceleración de la bola? No digo que lo anule si no que haría que se comportara de otra manera y afectara a la fuerza que ejerce sobre la bola.

[Hari]

Esto lo planteo como pregunta pues mis conocimientos de física se remontan a BUP (tiempo muy pretérito)
¿El espin no afectaría al rozamiento del aire y por ello a la deceleración de la bola? No digo que lo anule si no que haría que se comportara de otra manera y afectara a la fuerza que ejerce sobre la bola.

Efecto magnus. =)

[DaniDK]

El factor que más determina la resistencia del aire es algo que hablamos en alguna entrada de la "fuerza de arrastre". En resumen, esta fuerza iba influenciada por dos factores: forma del cuerpo y velocidad del cuerpo. Cuanto más rápido se desplace la bola, mayor resistencia le opone el aire.

[sayko34]

Muchas gracias,

Muy interesante vuestras respuestas.

Un saludo,

[S!enaR]

A mismo peso y misma energia, hay un optimo

Aquí es donde dije que había que integrar.

El problema que tenemos es que no podemos medir el giro que le aportamos a la bola, ni tampoco la fuerza de rozamiento que tenemos con el aire. De ese modo, sabríamos el efecto real que tenemos en la bola y la cantidad de energía de rotación que lleva.

Importante: no debe de ser mucha, ya que viaja a 350fps aprox y el efecto de rotación lo hace al principio, antes de acelerarse por completo en la boca.

A unas malas, podemos limitarlo a velocidad de salida 325fps (o 99m/s velocidad de un punto de la periferia, mides con 0,20g y hop 0 pero te da 350, pues pones hop óptimo y te da 325fps, por poner algo) y de radio 3mm, porque apoya en el punto superior y el punto de 325fps es el centro de la bola.

V = w · R, por lo que w = V/R, con V = 99m/s

w = 99/0,003 = 33k radianes por segundo, que son 5252 revoluciones por segundo.

OOOOOOOOYE... igual por eso zumban al oirlas pasar.

Pero, como he dicho, el hop se produce al principio del cañón, por lo que la velocidad de giro debe de ser bastante inferior.

[Hari]

A mismo peso y misma energia, hay un optimo

Aquí es donde dije que había que integrar.

El problema que tenemos es que no podemos medir el giro que le aportamos a la bola, ni tampoco la fuerza de rozamiento que tenemos con el aire. De ese modo, sabríamos el efecto real que tenemos en la bola y la cantidad de energía de rotación que lleva.

Importante: no debe de ser mucha, ya que viaja a 350fps aprox y el efecto de rotación lo hace al principio, antes de acelerarse por completo en la boca.

A unas malas, podemos limitarlo a velocidad de salida 325fps (o 99m/s velocidad de un punto de la periferia, mides con 0,20g y hop 0 pero te da 350, pues pones hop óptimo y te da 325fps, por poner algo) y de radio 3mm, porque apoya en el punto superior y el punto de 325fps es el centro de la bola.

V = w · R, por lo que w = V/R, con V = 99m/s

w = 99/0,003 = 33k radianes por segundo, que son 5252 revoluciones por segundo.

OOOOOOOOYE... igual por eso zumban al oirlas pasar.

Pero, como he dicho, el hop se produce al principio del cañón, por lo que la velocidad de giro debe de ser bastante inferior.

Da gusto leerte, a ver si te pasas mas.

La formula para sacar las revs la hice yo, pero me parecieron MUCHAS revs, y no me cuadraban con la teoria de ATP antiguo, pero vamos, que no son las tablas del destino y podian estar mal hechas (y con los medios de aquella). A ver si sacamos un modelo guapete (nadie esta haciendo estas cosas en el mundo, solo 4 locos aqui en España/Latinoamerica).

No se si se puede aplicar la misma formula a un cuerpo movil, pero sabiendo la fuerza que tiene que "contrarestar" habria que mirar. De todas maneras en unos dias igual nos dice algo nuevo DaniDK, pq yo me quede atascado.

[villaskate]

A mismo peso y misma energia, hay un optimo

Aquí es donde dije que había que integrar.

El problema que tenemos es que no podemos medir el giro que le aportamos a la bola, ni tampoco la fuerza de rozamiento que tenemos con el aire. De ese modo, sabríamos el efecto real que tenemos en la bola y la cantidad de energía de rotación que lleva.

Importante: no debe de ser mucha, ya que viaja a 350fps aprox y el efecto de rotación lo hace al principio, antes de acelerarse por completo en la boca.

A unas malas, podemos limitarlo a velocidad de salida 325fps (o 99m/s velocidad de un punto de la periferia, mides con 0,20g y hop 0 pero te da 350, pues pones hop óptimo y te da 325fps, por poner algo) y de radio 3mm, porque apoya en el punto superior y el punto de 325fps es el centro de la bola.

V = w · R, por lo que w = V/R, con V = 99m/s

w = 99/0,003 = 33k radianes por segundo, que son 5252 revoluciones por segundo.

OOOOOOOOYE... igual por eso zumban al oirlas pasar.

Pero, como he dicho, el hop se produce al principio del cañón, por lo que la velocidad de giro debe de ser bastante inferior.

Aquí Hari y tú creo que cometeis un error.

Estáis tomando la velocidad lineal de la bola como si fuese la causada por la rotación, cuando no es así.

Lo bola lleva una velocidad de traslación, que son los fps que medimos, y aparte, lleva una velocidad de rotación, que nada tiene que ver con la velocidad lineal de la bola.

De hecho, pensad que si realmente estuviese siguiendo esa fórmula, la bola iría avanzando hacia atrás, que es hacia donde rota.

Entre la velocidad lineal y la de rotación no busquéis relación, porque si no me equivoco, no la hay así a priori.

Sería posible calcular la velocidad de la rotación de la bola si igualamos el peso de la bola a la fuerza de sustentación generada por el efecto Magnus, y, sustituyendo con los valores que conocemos en la fórmula que determina la fuerza del efecto Magnus, despejar la velocidad de rotación (os pondría la fórmula, pero me sé sólo la del cilindro, aunque no creo que sea muy complicado buscarlo)

Por otro lado, cuando habláis de la velocidad óptima, depende muchísimo de qué estéis buscando, si una velocidad "jugable" o el vuelo plano más largo de la bola. Si es lo primero, cada cuál tendrá sus preferencias. Si es lo segundo... La cosa cambia.

En la fuerza de arrastre la velocidad es un coeficiente que va al cuadrado, es decir, influye cómo lo que más. Por ello, a mayor peso que podamos levantar con un efecto del hop, tanto mejor.

[Hari]

A mismo peso y misma energia, hay un optimo

Aquí es donde dije que había que integrar.

El problema que tenemos es que no podemos medir el giro que le aportamos a la bola, ni tampoco la fuerza de rozamiento que tenemos con el aire. De ese modo, sabríamos el efecto real que tenemos en la bola y la cantidad de energía de rotación que lleva.

Importante: no debe de ser mucha, ya que viaja a 350fps aprox y el efecto de rotación lo hace al principio, antes de acelerarse por completo en la boca.

A unas malas, podemos limitarlo a velocidad de salida 325fps (o 99m/s velocidad de un punto de la periferia, mides con 0,20g y hop 0 pero te da 350, pues pones hop óptimo y te da 325fps, por poner algo) y de radio 3mm, porque apoya en el punto superior y el punto de 325fps es el centro de la bola.

V = w · R, por lo que w = V/R, con V = 99m/s

w = 99/0,003 = 33k radianes por segundo, que son 5252 revoluciones por segundo.

OOOOOOOOYE... igual por eso zumban al oirlas pasar.

Pero, como he dicho, el hop se produce al principio del cañón, por lo que la velocidad de giro debe de ser bastante inferior.

Aquí Hari y tú creo que cometeis un error.

Estáis tomando la velocidad lineal de la bola como si fuese la causada por la rotación, cuando no es así.

Lo bola lleva una velocidad de traslación, que son los fps que medimos, y aparte, lleva una velocidad de rotación, que nada tiene que ver con la velocidad lineal de la bola.

De hecho, pensad que si realmente estuviese siguiendo esa fórmula, la bola iría avanzando hacia atrás, que es hacia donde rota.

Entre la velocidad lineal y la de rotación no busquéis relación, porque si no me equivoco, no la hay así a priori.

Sería posible calcular la velocidad de la rotación de la bola si igualamos el peso de la bola a la fuerza de sustentación generada por el efecto Magnus, y, sustituyendo con los valores que conocemos en la fórmula que determina la fuerza del efecto Magnus, despejar la velocidad de rotación (os pondría la fórmula, pero me sé sólo la del cilindro, aunque no creo que sea muy complicado buscarlo)

Por otro lado, cuando habláis de la velocidad óptima, depende muchísimo de qué estéis buscando, si una velocidad "jugable" o el vuelo plano más largo de la bola. Si es lo primero, cada cuál tendrá sus preferencias. Si es lo segundo... La cosa cambia.

En la fuerza de arrastre la velocidad es un coeficiente que va al cuadrado, es decir, influye cómo lo que más. Por ello, a mayor peso que podamos levantar con un efecto del hop, tanto mejor.

Mañana te explico como lo veo yo, pero eso de que no tiene relacion, piensa que un M100 da X potencia, se tiene que repartir entre lineal y angular. Y segun el peso, necesitamos pasar una parte a angular (para que proporcione la sustentacion necesaria, es decir, para alcanzar las revs optimas), a mayor peso mas angular y menos lineal, y en esa correlacion tendremos un momento en el que no nos interesa subir peso porque perdemos alcance, ahi es donde queremos llegar, supongo =)

[villaskate]

A mismo peso y misma energia, hay un optimo

Aquí es donde dije que había que integrar.

El problema que tenemos es que no podemos medir el giro que le aportamos a la bola, ni tampoco la fuerza de rozamiento que tenemos con el aire. De ese modo, sabríamos el efecto real que tenemos en la bola y la cantidad de energía de rotación que lleva.

Importante: no debe de ser mucha, ya que viaja a 350fps aprox y el efecto de rotación lo hace al principio, antes de acelerarse por completo en la boca.

A unas malas, podemos limitarlo a velocidad de salida 325fps (o 99m/s velocidad de un punto de la periferia, mides con 0,20g y hop 0 pero te da 350, pues pones hop óptimo y te da 325fps, por poner algo) y de radio 3mm, porque apoya en el punto superior y el punto de 325fps es el centro de la bola.

V = w · R, por lo que w = V/R, con V = 99m/s

w = 99/0,003 = 33k radianes por segundo, que son 5252 revoluciones por segundo.

OOOOOOOOYE... igual por eso zumban al oirlas pasar.

Pero, como he dicho, el hop se produce al principio del cañón, por lo que la velocidad de giro debe de ser bastante inferior.

Aquí Hari y tú creo que cometeis un error.

Estáis tomando la velocidad lineal de la bola como si fuese la causada por la rotación, cuando no es así.

Lo bola lleva una velocidad de traslación, que son los fps que medimos, y aparte, lleva una velocidad de rotación, que nada tiene que ver con la velocidad lineal de la bola.

De hecho, pensad que si realmente estuviese siguiendo esa fórmula, la bola iría avanzando ha.....

Mañana te explico como lo veo yo, pero eso de que no tiene relacion, piensa que un M100 da X potencia, se tiene que repartir entre lineal y angular. Y segun el peso, necesitamos pasar una parte a angular (para que proporcione la sustentacion necesaria, es decir, para alcanzar las revs optimas), a mayor peso mas angular y menos lineal, y en esa correlacion tendremos un momento en el que no nos interesa subir peso porque perdemos alcance, ahi es donde queremos llegar, supongo =)

Ahí tengo que darte la razón, he sido muy tajante y no es así... La velocidad lineal y la velocidad de rotación mantienen una relación, parte de la energía del muelle va a la velocidad lineal, y otra parte va la de rotación.

El tema es que el momento de inercia de la bola es tan bajo, que podemos tomar casi como despreciable esa energía rotacional, simplificando el problema a que esa relación "no existe".

Por otro lado, la fuerza de Magnus varía con la velocidad de la bola, no siendo necesarias las mismas rpm con una velocidad de 100m/s que con una de 70m/s.

A lo que me quería referir con esa "no relación" entre velocidad de rotación y lineal es que con esa fórmula creo que no se deben relacionar