Balística externa

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A balística externa é o estudo das forças que actuam nos projécteis e correspondentes movimentos destes durante a sua travessia da atmosfera, desde que ficaram livres das influências dos gases do propulsante, até aos presumíveis choques com os seus alvos.

Forças actuantes nos projécteis[editar | editar código-fonte]

As duas principais forças que actuam sobre os projécteis durante as suas viagens na atmosfera e valor relativo dessas forças, no caso dos projécteis modernos são

  1. A força da gravidade ou atracção terrestre;
  2. A resistência do ar aos seus movimentos, sendo que esta, para as balas e granadas de artilharia modernas pode ser considerada como tendo, grosso modo, um valor igual a 100 vezes o valor da atracção terrestre.

Analisando matematicamente a trajectória balística no vácuo, ela caracteriza-se por: ter a forma de uma parábola; o ângulo de queda é igual ao de projecção; velocidade de queda é igual à de projecção; tem alcance máximo para um ângulo de 45º. A realidade porém é bem diferente. Apesar de a atracção terrestre ser bastante similar à do vácuo, a força a ter em conta é a resistência do ar, que tem três componentes: a força de sucção provocada pelo vácuo na base do projéctil; uma componente de compressão sobre a ponta do projéctil, devida a uma compressão do ar naquela zona; uma componente de fricção do ar sobre as superfícies e protuberâncias laterais do projéctil. Para velocidades subsónicas do projéctil a componente de resistência mais importante é a de sucção, enquanto que para velocidades supersónicas a resistência por compressão é a mais importante. No ar, as principais características da trajectória são: tem a forma assimétrica em relação ao plano vertical e transversal que passa pelo vértice dessa trajectória; tem uma velocidade de queda menor que a velocidade de projecção; tem um ângulo de queda maior que o ângulo de projecção; tem o alcance máximo sempre bastante menor do que seria a sua trajectória no vácuo com aquela velocidade inicial e ângulo de projecção; tem o alcance máximo para um ângulo de projecção sempre menor que 45º. Apesar disto, para projécteis com velocidades baixas (menor que 250 m/s) e suficientemente pesados a trajectória assemelha-se em muito à do vácuo.

Resistência do ar[editar | editar código-fonte]

As leis da aerodinâmica impõem que a resistência do ar ao movimento de um projéctil seja igual à massa da coluna de ar deslocada por esse projéctil na unidade de tempo. Esse mesmo resultado é o indicado pela lei de Prandtl que diz que Ra = Cr x ρ x V2 x d² / 8

Em que Cr é o coeficiente de resistência, ρ é a densidade do ar, V é a velocidade do projéctil e d é o seu calibre verdadeiro.

Qualquer que seja a forma do projéctil, o seu coeficiente de resistência tem um valor que variará com a velocidade, sendo porém que em todos os casos o valor de Cr será máximo para o valor da velocidade do som.

Deriva[editar | editar código-fonte]

Designa-se por deriva o desvio, para fora do plano vertical que contém a linha de projecção, sofrido pelos projécteis que são estabilizados giroscopicamente ou por rotação. Esse movimento, que resulta da "queda" constante dos projécteis e do facto de essa queda fazer com que o ar sob os projécteis fique a uma pressão superior à do ar sobre eles, será para a direita se o sentido do movimento de rotação do projéctil for, visto do lado da base, o dos ponteiros do relógio e vice-versa.

De modo semelhante, no caso dos projécteis estabilizados por rotação com uma rotação no sentido dos ponteiros do relógio quando vista do lado da base, um vento que sopre da direita para a esquerda deverá (para além de o deslocar para a esquerda) fazer o projéctil subir. E vice-versa para um vento que sopre da esquerda para a direita.

Efeitos dos ventos[editar | editar código-fonte]

Os efeitos dos ventos longitudinais são tais que:

  • Um vento longitudinal que sopre de frente, ao fazer com que a velocidade relativa dos projécteis seja menor e com que eles levem mais tempo a chegar ao alvo e estejam portanto mais tempo sujeitos à acção da gravidade, fará com que eles venham a bater mais baixo;
  • Por outro lado, um vento longitudinal que sopre de trás para a frente, ao fazer com que a velocidade relativa dos projécteis seja maior e com que eles levem menos tempo a chegar ao alvo e estejam portanto menos tempo sujeitos à acção da gravidade, fará com que eles venham a bater mais alto;
  • Um vento lateral da esquerda ara a direita fará o projéctil deslocar-se para a direita;
  • Um vento lateral da direita para a esquerda fará o projéctil deslocar-se para a esquerda.

Ver também[editar | editar código-fonte]