Sobre las bolas de pintura

Iniciado por Dioniso, 29 Noviembre , 2008, 14:54:10

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Dioniso

Buenas,

quería preguntaros si sabéis el peso o las dimensiones estándar de las bolas de pintura más comunes usadas en paintball.

Esto lo quiero saber para hacer unos cálculos sobre la fuerza cinética que alcanzan al dispararse las bolas a 300fps.

Muchas gracias.

bolazos

Pues Dionisio una bolsa de 500 bolas pesa entre 1440 y 1510 segun las marcas  (estima 2,92 gr/bola)  y las dimensiones es una esfera de 17,27 mm de diametro esto son 2,7 cm3  eso si no es una esfera uniforme con lo que no cubicaran todas eso

Vamos una densidad de 1,1 a 1,2 gr/cm3 segun las marcas

La resistencia aerodinamica de una bola de paintball es de 0,66 Nw

La velocidad en m/s de salida a 300 fps son 90m/s

La deceleracion aerodinamica es 227 m/s2

Y el tomate frito mejor casero

Espero no haberme equivocado, la ultima linea seguro que esta bien, confirmada empiricamente ( la del tomate)

¿para que quieres esos datos tan concretos? hasta ahora todo se reduce a que la bola sale de un bujero "negro"

Javi Codina

Digo yo que todo será una medida aproximada,por que si no...tenemos tantos diametros como bolas existen...

Dioniso

Okay, entonces pongamos que cada bola pesa 3 gramos, por tal de hacer números redondos, y salen a una velocidad máxima de 300fps que es igual a 91,44m/s. Entonces si la energía cinética se define como Ec = ½·m·v·v, entonces sea m la masa en kilogramos, sea v la velocidad en m/s.

Entonces, Ec de paintball= 1/2·0,003·91,44·91,44=12,54 Julios de potencia

Vemos que la potencia de las marcadoras de paintball supera en mucho la potencia de las de airsoft, donde las bolas pesan 0,2g y alcanzan los 350fps reglamentarios:

Ec Airsoft= ½ x 0´0002 x 106´68 x 106´68 = 1.138 Julios de potencia.

Me faltaría saber la deaceleración aerodinámica de las bolas en airsoft para compararlos bien.

Sólo era por curiosidad, gracias.




jaytower

#4
Dionisio, Las unidades de Energia son Julios, no es la potencia con la que llega la bola, sino la energia que tiene al salir del cañón. La potencia se mide dividiendo esa energia frente al tiempo, pero en este caso no le veo yo mucho sentido hacer ese cálculo.

Lo que si puedes saber es cuanto llegaría aproximadamente la bola, vamos, cual es su alcance máximo:

Etotal=0,5*masa bola*velocidad de la bola^2 - masa bola*deceleración*distancia recorrida

Cuando la bola llega a la distancia máxima, pierde toda su energía cinética (desprecimos la contribución de la energía potencial) por lo que Etotal=0

0=12,44-227*0,003*m ; m=12,44/(227*0,003)=18,20 metros

Lógicamente es mayor porque esto es un cálculo de energías y no hemos tenido en cuenta la aerodinamica de la bola, lo que te puede hacer una idea de cuan importante es el tratamiento físico que le de el cañón para que la bola llegue más lejos.

bolazos

Cita de: Dioniso en 29 Noviembre , 2008, 18:50:25Vemos que la potencia de las marcadoras de paintball supera en mucho la potencia de las de airsoft

Eso es muy relativo ten encuenta que no estas midiendo nada de la marcadora ¡si no del proyectil ! , si metes una bola de velcro en una marcadora de paintball resulta que la energia bajaria 10 veces aun siendo la misma marcadora y si metes una bola de airsoft con alma metalica o directamente metalica aunmentarias muchas veces la energia de esa arma de airsoft  ;) en ambos casos sin cambiar regulaciones en ninguna de ellas

Creo que es mas adecuado decir que la energia cinetica de una bola de paintball es superior a la de una bola de airsoft, es ciertamente logico para unos alcances similares solo es cuestion de mirar ambas bolas y pensar que energia deben tener para llegar al mismo punto, por peso y por aerodinamica la bola de paintball tendra mucha mas, otra forma tambien empirica de comprobarlo es con los moratones  ;D

Si tienes ganas de hacer numeros y tiempo para hacer pruebas, podeis meteros con un tema muy interesante, ¿como las regulaciones y los distintos cañones pueden afectar al alcance y por lo tanto energia cinetica de la bola ? siempre y cuando si mides la velocidad de salida en todos los casos es la misma  ::)

jotajotaZ

#6
Tengo algunas dudas:

1.- La deceleración aerodinámica no depende de la velocidad? O sea, es un valor constante? En ese caso, por qué la bola no sale disparada hacia atrás en el primer segundo?

2.- Si el alcance teórico de la bola es de 18 metros pero, gracias a la fricción del aire, llega más lejos ¿cuál sería el alcance de la bola en el vacío? ¿10m?

3.- ¿Qué opina Coriollis de todo esto?

4.- ¿Dónde ha quedado aquella máxima de Física de "si los resultados no tienen sentido, repasa tus cálculos"?

5.- ¿Cómo se puede calcular el efecto de un parámetro interrelacionado con otro (en este caso, rozamiento aerodinámico y velocidad del proyectil) sin utilizar cálculo diferencial? Newton está revolvíendose en su tumba, pero se le pasa porque se acuerda de Leibniz y le da la risa.

6.- Suponiendo que la aplicación de una energía E proviniente de la descompresión de un volúmen de gas sobre un proyectil de masa m proporciona a esta proyectil una velocidad v, ¿cómo puede ser que la aplicación de la misma energía E, proviniente de la misma descompresión de un volumen idéntico de gas sobre un proyectil de masa 2m suponga un aumento de energía del sistema? ¿Qué os han hecho las leyes de la termodinámica?

7.- Sean dos proyectiles de masa m y velocidad v. ¿Bajo qué condiciones pueden tener una energía cinética diferente entre sí?

PS: Una chocolatina de regalo: http://es.youtube.com/watch?v=dKovgwKYaj4

jaytower

1.- La deceleración que has puesto en el anterior post la he tomado como el rozamiento que sufre la bola al ser disparada, la resistencia aerodinamica pues no se muy bien a que parametro se refiere porque con unidades Newton*watio yo no sabía donde encajaba en el cálculo.

2.- En el vacio llegara mas lejos porque no existe rozamiento con el aire que disipe su energía, de hecho la bola sería disparada hasta alcanzar una velocidad constante o se viese afectada por la atracción gravitatoria de un cuerpo espacial.

3.- A Gaspard-Gustave Coriolis se preocupaban más bien objetos más grandes con alcances más grandes. El error que se comete al despreciarlo en este caso es del 0,001% aproximadamente. Quizas Heinrich Gustav Magnus tuviera más que decir en este asunto.

4.- ¿Donde has visto que no tengan sentido? ¿Es un cálculo sencillo sin tener todos los factores en cuenta, o tu crees que el rozamiento que sufre la bola es independiente del tratamiento que le de el cañón a esta? Si quieres nos ponemos a ver como afecta la rotación de la bola y su velocidad angular al rozamiento que sufre con el aire, pero para eso no alcanzan mis conocimientos.

5.- Te repito es un cálculo muy burdo y aproximado. Te invito a que lo desarrolles más.

6.- Esto no es un choque elástico entre dos cargas puntuales y la superficie de la bola, y por ende su radio que es el parametro fundamental es el que va a darnos una mejor idea de cuan es la energía con la que sale la bola de la marcadora (excluyendo al cañón).

7.- Tendran la misma energía cinética pero su superficie determinara el menor o mayor rozamiento con el aire.

Fran Ponce

y yo que esta mañana he tirado como 3000 bolas y en ninguna me ha dado por pensar nada de esto... interesante  ;) :)

jotajotaZ

Cita de: jaytower en 30 Noviembre , 2008, 16:52:57
1.- La deceleración que has puesto en el anterior post la he tomado como el rozamiento que sufre la bola al ser disparada, la resistencia aerodinamica pues no se muy bien a que parametro se refiere porque con unidades Newton*watio yo no sabía donde encajaba en el cálculo.

Y, sin embargo, usas ese valor para calcular el alcance.

Citar2.- En el vacio llegara mas lejos porque no existe rozamiento con el aire que disipe su energía, de hecho la bola sería disparada hasta alcanzar una velocidad constante o se viese afectada por la atracción gravitatoria de un cuerpo espacial.

Y, sin embargo, tu valor teórico de alcance es muy inferior al observado empíricamente y lo justificas diciendo que no se ha tenido en cuenta la aerodinámica. Dado que, según comentas, el freno aerodinámico hace que la bola llegue más lejos, se infiere que en el vacío llegará menos lejos.

Citar3.- A Gaspard-Gustave Coriolis se preocupaban más bien objetos más grandes con alcances más grandes. El error que se comete al despreciarlo en este caso es del 0,001% aproximadamente. Quizas Heinrich Gustav Magnus tuviera más que decir en este asunto.

Bendita wikipedia, eh?

Citar4.- ¿Donde has visto que no tengan sentido? ¿Es un cálculo sencillo sin tener todos los factores en cuenta, o tu crees que el rozamiento que sufre la bola es independiente del tratamiento que le de el cañón a esta? Si quieres nos ponemos a ver como afecta la rotación de la bola y su velocidad angular al rozamiento que sufre con el aire, pero para eso no alcanzan mis conocimientos.

En que la última vez que jugué, la bola alcanzaba más de 18 metros. En que despreciar la energía potencial en un tiro parabólico es una memez y en que tu cálculo del alcance es absurdo. Verás, alguna vez (no muchas, que soy muy malo), he sacado a alguien a más de 18 metros. O sea, mi bola ha viajado más de la distancia teórica que puede viajar y ha llegado allí con velocidad suficiente para romper. Tus cálculos son totamente incompatibles con la observación, luego son incorrectos.

Citar5.- Te repito es un cálculo muy burdo y aproximado. Te invito a que lo desarrolles más.

Es erróneo.

Citar6.- Esto no es un choque elástico entre dos cargas puntuales y la superficie de la bola, y por ende su radio que es el parametro fundamental es el que va a darnos una mejor idea de cuan es la energía con la que sale la bola de la marcadora (excluyendo al cañón).

¿y? La energía proviene de donde proviene y tiene el valor que tiene y se transforma como se transforma. El sistema tendrá una pérdida, la que sea, de modo que la Ec de la bola será menor que lo que nos sale por un cálculo del trabajo generado por expansión isotérmica (Gay-Lussac y Primer Principio) al descomprimir el volumen de gas. Cuando se dice que dos bolas de distinta masa van a tener distinta Ec al ser lanzadas por la misma marcadora, una de dos: o nos estamos olvidando de decir "reguladas para que tengan la misma velocidad" o estamos cometiendo un nuevo error de bulto. A elección del cliente. A no ser, claro que estemos hablando de proyectiles de distinto diámetro, como una bola vs un balín. En este caso, tus apreciaciones sobre la superficie del proyectil son relevantes. Pero la conclusión es la contraria: el balín tendría menos Ec, porque prácticamente no se movería de su sitio.

Citar7.- Tendran la misma energía cinética pero su superficie determinara el menor o mayor rozamiento con el aire.

Y su color la cantidad de luz que absorben para una longitud de onda determinada.

Sea una bola de paintball acelerada a 1/2c en el LHC. Calcule la diferencia de Ec entre ésta y un balón de fútbol en órbita estacionaria sobre Júpiter.

jaytower

Pues haz el favor y resuelve el problema, ya que yo he expuesto hasta donde se.

Holandés

Cita de: jotajotaZ en 30 Noviembre , 2008, 17:45:20En que la última vez que jugué, la bola alcanzaba más de 18 metros. En que despreciar la energía potencial en un tiro parabólico es una memez y en que tu cálculo del alcance es absurdo. Verás, alguna vez (no muchas, que soy muy malo), he sacado a alguien a más de 18 metros. O sea, mi bola ha viajado más de la distancia teórica que puede viajar y ha llegado allí con velocidad suficiente para romper. Tus cálculos son totamente incompatibles con la observación, luego son incorrectos.

sera porque jugabas en una zona de vacio, que no quieres entender!!

Dioniso

Joder la que se ha liao xDD

A ver, yo quiero intentar hacer un cálculo aproximado con las variables que conocemos, está claro que ningún resultado será 100% certero, porque dudo mucho que haya algún catedrático en balística, termodinámica y aerodinámica por el foro. Consideremos los datos que conocemos y busquemos resultados con ellos, sólo por cochina curiosidad teórica.

Kenji

Se igualan los 2 sistemas de velocidades "conocidas" entre la de la bola a la mitad de la vel. de la luz y la del balón de futbol en la órbita de júpiter.

Si quieres damos obviedades el tema de las gravedades y tal, porque según los "científicos de LHC dicen que las particularas aceleradas a X por cierto de la vel. de la luz, no les afecta la gravedad.

PFFFFF!!!

Si calculas a cuanta aceleración sale la pelotita de paintball, calcula la distancia máxima que puede llegar con un MRU,... ¿¿o era con un MRUA??

No creo que sea tan poco para ponerse así... puedes decir, te has confundido ahí porque, tal tal tal...

Pero no es para poner en ridiculo a nadie.


Como dice Dioniso, son solos cálculos teóricos. Si fueran prácticos, tendríamos que saber si usamos unas "Competition" o unas Zero... o lo que sea. Además que tendríamos que saber si nuestra máquina podría ser implementada para que dando más energia a la bola esta no se deformase y fuera más esférica... Así que, dejemos de ser así y disfrutemos con el tema.

jaytower

Revisando tus contestaciones, dire que ni he usado el valor de la resistencia aerodinamica, repasa bien lo que pone. Si, lei la wikipedia para refrescar los conocimientos del efecto Coriolis, y de paso escribir bien el nombre, es lo que se suele hacer, si no sabes algo buscas información. Si crees que los cálculos son errones por favor dime exactamente donde y si sabes sime como se deberian hacer, el saber nunca ocupa lugar. Y por último, la fuerza que pueda imprimir una réplica de airsoft a un balín sera bien distinta a la de una marcadora con una paintball, así que hay que partir de las bolas en movimiento, no del reposo.

Un saludo y a ver si aprendemos de esto un poco más todos.