推 Jameshunter:所以英雄裡秦軍才一直鬼吼大風XD 12/12 13:14
推 hazel0093:那是張藝謀惡搞吧xd 12/12 13:16
推 plamc:原來一直大喊是要借東風XDDD 12/12 13:16
推 digpig:2 的結論很重要 12/12 13:18
推 seaping:若加入空氣動力學考量, 會有影響嗎? 12/12 14:07
當然會有影響ꄠ流體阻力、箭體形狀、射出角度、飛行姿態都會影響彈道
不過由於在飛行中無任何外力對箭體做功讓它飛更遠的話(如:大風)
空氣阻力只會耗能並阻止箭體飛更遠,所以在控制系統中能量守衡時(總能量不變)
無論如何考量飛行距離只會更近不會更遠
推 CJWUKNIGHT:水平分量的速度會一直被空氣阻力損耗掉 而垂直分量就是 12/12 14:35
→ CJWUKNIGHT:終端速度 12/12 14:36
→ CJWUKNIGHT:曲射飛行時間更久 水平分量損耗更多 而終端速度補不回 12/12 14:38
→ CJWUKNIGHT:回來吧 不過 長箭比短矢會有更高的終端速度吧 所以弩矢 12/12 14:41
→ CJWUKNIGHT:的射程比不上弓的長箭 12/12 14:42
→ august8585:為什麼箭比矢的終端速度還要高...... 12/12 14:46
→ CJWUKNIGHT:假設長箭與短矢的重量一樣 這樣短矢的截面積不就大更？ 12/12 14:55
→ CJWUKNIGHT:截面積大 水平分量損耗更快 終端速度又比不上長箭 12/12 14:58
C大解釋似乎不完全正確
首先談阻力(Drag,所有流體都有的東西),並且假設箭體飛行姿態固定
阻力是無論你垂直、水平都存在的,正確來說是"永遠與行進方向相反"
就是方向相反想讓移動物體速度歸零的力,跟磨擦力十分類似
所以當箭在往上飛會阻止箭往上,箭要落地也會被阻力阻止
所謂不完全正確就是因為...在給定的假設中上升與下降都是只有重力與阻力作用的話...
上升時的阻力與下降時的阻力總作用量會互相抵消,垂直分量上的結果是
=>滯空時間不變
=>彈道最高點降低
=>終端速度降低
意思就是,如果只有垂直分量有空氣阻力,那就是平緩一點的理想拋物線
至於水平分量就如C大解釋,由於箭都是在往前飛,所以飛多久就被阻力作用多久
因此現實中拋物線終端可以看到垂直或接近垂直的落地,就是阻力讓水平速度歸零
(垂直速度不斷有重力把位能轉換為動能,所以除非落地或是有上升力、浮力否則不會停)
那麼長箭與短矢為何終端速度不同? 喔,這可複雜了...但是一樣簡化只從阻力去看
剛剛提過了,在空氣阻力的作用下,垂直與水平的"終端速度"都會降低
那麼就表示長箭與短矢阻力作用方式不同,這裡談談阻力特性(有興趣可以自己找數學式)
1.阻力與質量無關
2.阻力與速度平方成正比 <===
3.阻力與阻力係數成正比(類似摩擦係數) <===
4.阻力與流體密度成正比(水阻力大於空氣)
5.阻力與參考面積成正比(可以想成是行進方向的物體截面積) <===
C大所提出的原因即是5,假設相同材料又同質量,那麼短矢參考面積大,因此阻力大
另外要看的還有2&3,這裡先不細談弓弩作用細節,但是要作幾個"設定"
"短矢不太會震盪與旋轉,長箭在空中會旋轉或震盪"
"同射程的弩的作用力較高,而且釋放時的加速時間比弓短(同出力時弓展弦較大)"
因此...
短矢弩=>目標是要穿甲,所以追求高初速高出力(高速度=高阻力)
=>受力大、因此箭體要更堅固,形狀就較短胖(參考面積大=高阻力)
=>既然都是高出力的短胖彈體了,乾脆順便做貫穿力強化:加重(F=ma)
=>純粹只要短距離貫穿力時,不需要羽毛協助旋轉穩定彈道
=>沒有長程飛行需求又要堅固材料,所以高阻力係數箭體沒差(高阻力係數=高阻力)
長箭弓=>目標是為了命中,所以追求高穩定
=>拉滿弦的時候至少箭要夠長才能搭箭吧?XDDD
=>為了穩定所以要穩定連續施力(類似長槍管原理)
=>低阻力係數材料與小參考面積使彈道穩定而長程
=>作用力不必太大以免阻力干擾射擊穩定度
結論: 短矢飛行能量消耗比長箭快,因此不適合大角度長程飛行
如果要弩作遠距打擊,與其大角度曲射不如提高磅數用齒輪轉會比較有效率
而且浪費了那麼多版面嘴砲,所謂飛行姿態都還沒提到
我只說考量飛行姿態的話,短矢的大角度打擊能力又因物理與設計因素再降一階...
我不能確定對無裝甲目標短矢曲射有無殺傷力,我只能說有不小機率短矢會空中翻滾
但是我也必須承認我不知道弩能不能用長箭(大弩翼降低瞬間出力...似乎可行?)
所以從科學角度我只能說弩的遠距射擊有效射程是有的、對無裝甲目標也是有傷害力的
甚至是你願意硬加力量的話要把100M外的板甲打穿也是可以
只是目前已知投射方法應該不是靠大角度曲射,而是靠力量
我想這就是為何找到的(望山)曲射表尺只到15度的原因
(想到弩箭大角度射擊飛行姿態會很有問題)
有人有使用長箭的弩的八掛嗎?
※ 編輯: zephyr9114 來自: 140.112.115.224 (12/12 17:41)
推 jetzake:嚴格說來 箭和矢的終端速度不一樣 飛行特性也不一樣 12/12 16:19
→ jetzake:要做更精準的推測 需要更多的實際參數才是 12/12 16:20
→ jetzake:然後 垂直分量上能不能達到終端速度 也要實驗才能知道 12/12 16:21
→ zephyr9114:只要重力加阻力的簡化解析就能發現很多已知特性了 12/12 17:43
→ zephyr9114:講是設定不是事實是因為我也沒去驗證過,是翻書翻來的 12/12 17:45
→ zephyr9114:才剛在火藥動能鬧笑話...講話保守點好= =+ 12/12 17:45
※ 編輯: zephyr9114 來自: 140.112.115.224 (12/12 17:46)
推 leom1a210343:國小把一把弓改成弩過 就是用弩加長箭XD 12/12 18:01
→ fw190a:請問"0.1kg弩箭出口動能=1570J"這段怎麼推導來的 12/12 18:03
→ fw190a:其實google一下秦弩復原圖就會看到長度很接近拉滿弓 12/12 18:05
→ fw190a:不像中世紀常見的款式只拉一半的感覺 12/12 18:07
推 kawaizumi:E = 1/2 mv^2 12/12 18:52
推 genewing:F大...他是假設射程 800m 才會算出"弩箭出口動能=1570J" 12/12 19:03
推 jetzake:有人要加上流體力學的推導嗎?? 這比較是箭和矢的差別所在 12/12 19:31
→ jetzake:然後 如果是單人使用的弩 其實很難做的太大 12/12 19:32
→ jetzake:除了重量以外 左右寬度太大也不好組成陣型 12/12 19:32
→ jetzake:那個秦弩復原圖喔... 真實性有多少很讓人懷疑呢....= =A 12/12 19:34
→ jetzake:一來是對岸的資料 (好吧我有偏見...) 12/12 19:35
→ jetzake:二來是這種大小看起來實在是不容易使用 12/12 19:36
→ jetzake:三來 有證據指出那是"一個人用"的嗎?? 12/12 19:36
推 egggg:你的阻力特性這樣列其實有問題.... 12/12 21:32
→ egggg:我相信你是找到Drag=Cd*0.5*density*V^2的公式 12/12 21:33
→ egggg:但是Cd這東西本身會是物體形狀飛行姿態和飛行速度的函數.. 12/12 21:34
→ egggg:所以阻力不會和速度平方成正比 12/12 21:35
→ fw190a:水平速度125X12.7秒射程只有800? 12/12 21:46
推 hgt:流體力學不是說推導就推導的 非理想狀態下 大部分公式都是 12/12 21:51
→ hgt:經驗公式 適用性都不廣 12/12 21:52
→ hgt:要比較還是真的射一次才知道 12/12 21:53
推 hgt:第一個推導式錯了 (1/2)GT^2=400才對 你射程800 12/12 22:01
→ hgt:高度怎麼可能射到800? 12/12 22:01
推 lanwei:To F大: 125是初速不是水平速度. 水平速度是一半 (45度角) 12/12 22:14
→ fw190a:樓上搞不清楚狀況喔XD 12/12 22:15
推 lanwei:To H大: 800是水平速度. G*T/2是垂直初速, 相等於水平初速 12/12 22:18
→ lanwei:呃 可以講清楚一點不清楚的點嗎? 12/12 22:25
→ fw190a:基本上你說的和他上面列的都不一樣呀orz 12/12 22:26
→ lanwei:唔... 似乎真的有點怪怪 XD 12/12 22:31
→ lanwei:你的懷疑點沒有錯 我眼殘 12/12 22:32
推 hgt:有一點沒講清楚 我的T=原PO的T/2 所以原PO的式子= 12/12 22:43
→ hgt:(1/8)GT^2=400 12/12 22:44
推 hgt:錯了錯了 高中物理都忘記 忽略忽略 12/13 00:12
→ hgt:列個二元二次方程式才能解 實在糟糕 12/13 00:13
→ Mystiera:弓箭及遠除了阻力較低之外還有儲存在箭身上的位能(?)喔 12/13 17:06
推 seaping:若箭羽在箭矢飛行時產生穩定效果,使箭在前進時受到空氣阻 12/14 10:54
→ seaping:力的面積較小而能飛較遠, 這樣的推想不知是否合理? 12/14 10:55
→ shadowsage:弩矢其實並不短 只是要做的比較粗而已 01/07 14:57
→ shadowsage:所以同樣的長度 弩矢的重量會比較重 01/07 14:58