Domanda sulle armi di coda:

[Learning to fly]

Secondo voi, i proiettili sparati da una torretta caudale di un bombardiere, hanno velocità pari alla loro (velocità alla bocca, facciamo 800 m/sec) meno quella dell'aereo, oppure, avendo velocità pari a quella del bombardiere per quanto li riguarda è come se partissero da fermi e se si trattasse di missili puntati all'indietro, non sarebbe la stessa cosa ?
Cioè, per me si potrebbero lanciare dei missili all'indietro, perchè al momento del lancio è come se fossero fermi, avendo la stessa velocità dell'aereo da cui vengono lanciati, o no?
Grazie per gli eventuali chiarimenti.

[MarcoGT]

Dipende dal sistema di riferimento scelto;
se il sistema di riferimento scelto è solidale con l'aereo la velocità iniziale sarà nulla, mentre se il sistema di riferimento sarà "esterno" all'aereo la velocità iniziale sarà pari a quella dell'aereo nel momento considerato.

[87Nemesis87]

secondo me....

se spari un missile in modo convenzionale ( cioè verso avanti ) , in un riferimento esterno all'aereo e fisso, ha una velocità pari a quella propria PIU' quella dell'aereo, per cui se lo sparassi "all'indietro" avrebbe una velocità pari a quella propria MENO quella dell'aereo

[Almost Blue]

Si, ma in un riferimento fisso, cioè, guardando da terra. In aria non dovrebbe fare differenza.

[87Nemesis87]

certo,

se mi metto sul mio aereo e osservo la cosa da li, sia che sparo in avanti o all'indietro partono tutti e due da zero e non cambia nulla

[KrahS]

secondo me....

se spari un missile in modo convenzionale ( cioè verso avanti ) , in un riferimento esterno all'aereo e fisso, ha una velocità pari a quella propria PIU' quella dell'aereo, per cui se lo sparassi "all'indietro" avrebbe una velocità pari a quella propria MENO quella dell'aereo

Non è solo secondo te... ma è così per le leggi della fisica!!!

Se consideri il sistema di riferimento terra, dovrai sommare vettorialmente le velocità dell'aereo e quella del missile (o proiettili). Quindi se spari in avanti sarà la somma, mentre se spari all'indietro sarà la differenza.
Nel caso tu considerassi, invece, il sistema di riferimento aereo, avresti solo la velocità del missile, essendo per tale riferimento la velocità dell'aereo nulla.

[87Nemesis87]

ok...allora avevo detto giusto

[richelieu]

ok...allora avevo detto giusto

[redbrain]

E' giusta la storia del sistema di riferimento, dipende da quale scegli. C'è pure da dire che il sistema di riferimento corretto però è quello della "visuale esterna", ammesso che la visuale esterna sia un sistema perfetto ma questo è un discorso che possiamo tralasciare. Per cui devi prendere in esame tutte le variabili, ovvero per esempio:

il bombardiere viaggia a 200m/s
il proiettile sparato verso l'esatta direzione opposta viaggia a 800m/s
il bersaglio (un caccia) viaggia, dietro, nella stessa direzione del bombardiere a 200 m/s

ora: ammesso che non ci siano perdite di velocità per attrito e decadimento del proiettile nel suo percorso si deduce che esso colpisce il bersaglio a 800 - 200 + 200 = 800m/s. Ovvero la stessa velocità che si otterrebbe prendendo come sistema di riferimento l'aereo (sarebbe 800 - 0 + 0). Quindi se prendi in esame tutte le variabili in teoria il risultato non cambia...

Comunque non è proprio argomento da I.F.E.

[Learning to fly]

Grazie a tutti per risposte. Non sapevo dove postarlo.
Quindi il punto da cui si osserva che conta di più è quello da fuori giusto? Il che significa che il proiettile ha la sua velocità meno quella dell'aereo che lo spara all'indietro (il proiettile).

[87Nemesis87]

yessir! ^___^

[Paolo_61]

In realtà è assolutamente indifferente quale sia il sistema di riferimento, a condizione che sia un sistema inerziale (ovvero in moto rettilineo uniforme). Infatti, qualunque osservatore osserverà il medesimo fenomeno (nell'esempio di prima, il proiettile colpisce l'aereo a 800 km/h per tutti gli osservatori).

[KrahS]

Sbagliatissimo!!!!
Non ci interessa la velocità dell'altro aereo... la domanda fa riferimento alla velocità del missile... se viene sparato dal primo aereo come fa ad essere modificata dal secondo?!?
è come ho detto prima... ripeto per i meno attenti:
se guardi da terra un aereo che spara, devi ragionare così... il missile o proiettile che sia, già sta viaggiando ad una velocità pari a quella dell'aereo. Quando parte con una sua velocità standard quindi, queste due si sommeranno. Ora se spara all'indietro poichè vettorialmente si oppongono le due velocità, queste si dovranno sottrarre.
Se sei sull'aereo e premi il "grilletto", tu sei fermo, non è che l'aereo si muove rispetto a te, percui il missile se ne andrebbe con la sua velocità e basta.
Per confondervi ancora di più le iodee... se il missile viaggia alla stessa velocità dell'aereo ma in senso opposto, una volta lanciato, da terra si vedrebbe il missile fermo e l'aereo che continua ad andare, mentre dall'aereo lo vedresti andar via alla sua velocità mentre tu sei fermo.

Il concetto di moto rettilineo non è obbligatorio... si può pure fare un discorso generale dove si sommano tutti i contributi per il sistema di riferimento fisso: la velocità relativa del moto rispetto al sistema di riferimento mobile... ovvero la velocità del missile; la velocità di trascinamento, dato dalla somma della velocità dell'origine del sistema di riferimento fisso... in tal caso la velocità dell'aereo, e il prodotto vettoriale fra la velocità angolare del sistema mobile e il vettore dato dalla differenza fra il moto del corpo e quello dell'origine del sistema di riferimento mobile... in questo caso la velocità angolare sarà data dalla manovra che si sta facendo.

[Tony88]

yessir! ^___^

me sa che non è un uomo

[KrahS]

Per completezza...
Se consideriamo come sist. di riferimento il secondo aereo, cioè ci mettiamo nei panni del bersaglio, allora vedremmo il missile arrivare con una velocità data dalla sua velocità nel sistema primo aereo, più o meno a seconda della direzione del lancio, quella data dalla differenza fra le due velocità degli aerei.
Se considerassimo il sist. di riferimento missile... avremmo una velocità del missile nulla!!! Ecco perchè non capisco come fate a dire che non conta il sistema di riferimento... comunque si vedrebbe il secondo aereo avvicinarsi ed arrivare a scontrarsi, con una velocità data dalla somma fra la velocità del missile lanciato dal primo aereo e quella del secondo aereo.

[Paolo_61]

Per completezza...
Se consideriamo come sist. di riferimento il secondo aereo, cioè ci mettiamo nei panni del bersaglio, allora vedremmo il missile arrivare con una velocità data dalla sua velocità nel sistema primo aereo, più o meno a seconda della direzione del lancio, quella data dalla differenza fra le due velocità degli aerei.
Se considerassimo il sist. di riferimento missile... avremmo una velocità del missile nulla!!! Ecco perchè non capisco come fate a dire che non conta il sistema di riferimento... comunque si vedrebbe il secondo aereo avvicinarsi ed arrivare a scontrarsi, con una velocità data dalla somma fra la velocità del missile lanciato dal primo aereo e quella del secondo aereo.

E' esattamente quello che intendevo, per tutti i sistemi di riferimento inerziali l'impatto missile/aereo avviene esattamente alla stessa velocità.

[neutrinomu]

Lo diceva già Galileo... C'è da dire che se aereo e proiettili andassero a velocità prossime a quelle della luce le cose cambierebbero vistosamente

[thranduil]

Tutto vero ma adesso complichiamoci un poco la vita e rendiamo il nostro scenario un pò più realistico!

Non dimentichiamo che il nostro ipotetico B17 da cui spariamo ad un Me109 in coda si sta muovendo (per fare cifra tonda diciamo a 400 km/h) rispetto all'aria.

Quando spariamo il proiettile (diciamo a 1000 km/h) all'indietro la pallottola si muove rispetto all'aria a 600 km/h (1000-400).
Quando spariamo il proiettile (diciamo a 1000 km/h) in avanti la pallottola si muove rispetto all'aria a 1400 km/h (1000+400).
Quando spariamo lo stesso proiettile (diciamo a 1000 km/h) all'indietro, ma il nostro B17 è parcheggiato in aeroporto la pallottola si muove rispetto all'aria a 1000 km/h (1000-0).

Quello che il nostro mitragliere di coda vede è che i colpi sparati da fermo "cadono prima" di quelli sparati in volo all'indietro, e che quelli sparati in volo in avanti cadono ancor prima.

Questo perchè il proiettile in volo è soggetto alla forza di gravità (che naturalmente non cambia), ma anche alla resistenza aerodinamica, che invece dipende dalla velocità del proiettile rispetto all'aria!

Quindi il mitragliere di prua dovrà mirare un pelo più alto, e quello di coda un pelo più basso, di quanto non faccia quando si addestra a terra...

[KrahS]

Gran bella riflessione!!!

[Aldus]

secondo me....

se spari un missile in modo convenzionale ( cioè verso avanti ) , in un riferimento esterno all'aereo e fisso, ha una velocità pari a quella propria PIU' quella dell'aereo,

Se l'aereo viaggia a mach1, e spari (in avanti) un missile da mach2, che velocità avrà il missile?

[PizzOne]

Cosa si vince?
Io dico che rimane a Mach2 !

[AirGek]

Io mi ricordo che in Metal Gear Solid 3 lo Shagohod era una piattaforma di lancio semovente la quale accelerando a 500Km/h lanciava missili ICBM incrementandone considerevolmente il raggio d'azione inquanto la velocità raggiunta prima del lancio dalla piattaforma semovente fungeva da primo stadio di un razzo propulsore. Almeno questo secondo Sokolov...

[87Nemesis87]

secondo me arriva a mach 3 , mi ricordo anche che su un simulatore di volo militare si diceva che i piloti militari utilizzavano questo effetto fisico per incrementare il raggio di azione del missile poichè partiva già con una velocità considerevolmente più alta...

...su quel simulatore infatti si vedeva proprio sullo schermetto il raggio di azione del missile che aumentava e bersagli che a 600km/h non erano inquadrati a mach 1.2 entravano all'interno del raggio d'azione del missile ed era possibile lanciarlo con buone probabilità di successo...

...ok era un simulatore quindi potrebbe essere una cacchiata, ma su molti simulatori vi era la stessa cosa, inoltre a livello fisico torna ed inoltre come ha detto prima AirGek Sokolov ha detto così....e Sokolov non può sbagliare

[Almost Blue]

Un missile da mach 2 arriva a mach 2.

[87Nemesis87]

ci ho pensato un pò meglio...

...allora il missile partirà con una velocità più alta di mach 2 , ma poichè la sua spinta è sufficiente a raggiungere solo una velocità massima di mach 2 , la sua velocità ( per effetto della resistenza dell'aria ) tenderà progressivamente a diminuire fino a raggiungere in un certo lasso di tempo la sua velocità massima possibile con quella spinta...però secondo me all'inizio comunque avrà , per effetto della velocità iniziale del velivolo, una velocità maggiore.

....giusto?

[Aldus]

secondo me arriva a mach 3 , mi ricordo anche che su un simulatore di volo militare si diceva che i piloti militari utilizzavano questo effetto fisico per incrementare il raggio di azione del missile poichè partiva già con una velocità considerevolmente più alta...

Un missile da mach 2 può solo andare a mach 2.
La velocità del lanciatore (l'aereo al quale è agganciato il missile) è del tutto ininfluente finchè tale lanciatore non supera il mach 2.
Per cui:
- se il lanciatore procede a mach 1, il missile andrà a mach 2.
- se il lanciatore procede a mach 2, il missile andrà a mach 2.
- se il lanciatore procede a mach 3, il missile andrà a mach 3 (per inerzia) soltanto per pochissimi secondi, dopodichè rallenterà inesorabilmente a mach 2.

E' corretto invece il discorso relativo alla portata del missile.
La portata del missile non dipende necessariamente dalla sua velocità, ma dalla durata (il tempo) di accensione del suo razzo.
Se chessò un missile da mach 2 brucia il suo combustibile in 10 secondi, e partendo da fermo percorre 50 km, cosa succede se lancio lo stesso missile da un aereo che procede a mach 1?
Succede che il missile brucia sempre per 10 secondi, viaggia sempre a mach 2, ma avendo già una velocità inerziale di mach 1 anzichè da fermo (velocità 0) riuscirà a colpire un bersaglio posto a più di 50 km di distanza.
Ma non perchè "va più veloce".
Il missile va sempre a mach 2, ma viene "aiutato" nel raggio d'azione dalla velocità del lanciatore.

[Aldus]

ci ho pensato un pò meglio...

...allora il missile partirà con una velocità più alta di mach 2 , ma poichè la sua spinta è sufficiente a raggiungere solo una velocità massima di mach 2 , la sua velocità ( per effetto della resistenza dell'aria ) tenderà progressivamente a diminuire fino a raggiungere in un certo lasso di tempo la sua velocità massima possibile con quella spinta...però secondo me all'inizio comunque avrà , per effetto della velocità iniziale del velivolo, una velocità maggiore.

....giusto?

Negativo.
Questo avviene soltanto se il lanciatore procede a velocità superiore a quella del missile (es, aereo mach 3, missile mach 2).
Se invece il lanciatore procede a una velocità uguale o inferiore al mach 2, il missile non potrà mai andare più veloce di mach 2.
Questo perchè il missile non viene "sparato".
Viene "acceso".
E' diverso.
Il missile non è una pallottola sparata, è come se fosse un "secondo aereo".
Il missile accende il suo motore a razzo, ed è solo il suo motore a farlo avanzare, a farlo schizzare in avanti.
Se tale motore consente una velocità massima di mach 2, per nessun motivo il missile potrà andare più veloce di mach 2 finchè l'aereo lanciatore procede a una velocità uguale o inferiore al mach 2.
Se l'aereo invece procede a mach 3 è diverso.
Il missile parte a mach 3 solo per effetto di inerzia, ma poi rallenta subito alla velocità giusta del suo motore (mach 2).

[87Nemesis87]

quindi mentre per un proiettile si può parlare di velocità aggiunta alla velocità propria del proiettile, per un missile non si può fare questo discorso in quanto non viene sparato, ma si accende?

...ok ...non pensavo, interessante ...grazie ^____^


...ma quindi scusa;

se io lanciassi un missile da mach2 a mach2 praticamente non si separerebbe dall'aereo e andrebbe con la mia stessa velocità?

...e se lo lanciassi a mach 3 addirittura lo supererei?

[Aldus]

quindi mentre per un proiettile si può parlare di velocità aggiunta alla velocità propria del proiettile, per un missile non si può fare questo discorso in quanto non viene sparato, ma si accende?

Esatto.
La differenza tra un missile e un proiettile (es di pistola) è il tipo diverso di forza che gli viene impressa.
Il missile funziona in modo attivo tramite 3° principio di newton, ossia per reazione ("ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria") come un normale motore a reazione di un aereo.
Un proiettile invece funziona in modo passivo, tramite "impulso", ossia sfrutta la forza che deriva dalla rapida espansione di un gas dentro la cartuccia.
Un proiettile può essere paragonato a un "pistone" che scorre dentro un cilindro, e che viene spinto di forza da un gas (è come dare un calcio a un pallone che prima stava fermo).
Il proiettile dunque non ha un suo motore che gli fa da propulsore, bensì viene spinto di forza fuori dalla canna.
Ed è ininfluente se la canna sta ferma o si muove: il gas spingerà sempre fuori il proiettile con la sua velocità da proiettile.
Cosa succede se montiamo una pistola sul muso di un aereo che viaggia a mach 2?
Succede che quando tiro il grilletto, la cartuccia spara, ossia il gas nella cartuccia da "un calcio" al proiettile, quindi il proiettile uscirà con una velocità che sarà pari alla velocità originale del proiettile + quella dell'aereo.
Se il proiettile (supponiamo) viaggia a mach 2 da fermo (cioè a pistola ferma, imbracciata a terra), se sparo quel proiettile da un aereo che già viaggia a mach 2 otterrò che all'uscita della canna il proiettile viaggierà a mach 4.
Ovviamente per pochi secondi, perchè poi la resistenza dell'aria lo rallenterà inesorabilmente fino a velocità 0 (tutti i proiettili perdono velocità fino ad arrestarsi, in quando non hanno un "motore" che gli consente di mantenere la velocità costante).

Col missile invece è diverso.
Il missile non viene "sparato", viene acceso.
E' il motore del missile a spingere il missile, per reazione, non per sparo.
Quindi.....

...ma quindi scusa;

se io lanciassi un missile da mach2 a mach2 praticamente non si separerebbe dall'aereo e andrebbe con la mia stessa velocità?

...e se lo lanciassi a mach 3 addirittura lo supererei?

... succede proprio quello che hai appena detto.
Se lancio un missile da Mach 2 da un aereo che viaggia a mach 2, i due corpi procedono alla stessa velocità.
Entrambi hanno un loro motore a reazione, e il loro motore gli consente di arrivare al massimo a mach 2.
Nessuno quindi è in grado di distanziare l'altro, procederanno alla stessa velocità.

Se invece lanci un missile da mach 2 da un aereo che procede a mach 3, l'aereo supererà il missile.
Ma non subito.
Al momento del lancio il missile è comunque agganciato all'aereo, per cui per inerzia si ritroverà obbligato ad andare a mach 3 (pensa di avere agganciato una palla di piombo! se la sganci a mach 3, la palla di piombo in quell'istante si ritroverà per inerzia ad andare anch'essa a mach 3).
Tuttavia il motore del missile non gli consente di mantenere i mach 3 per sempre, ma solo mach 2, per cui dopo che è stato lanciato, la resistenza dell'aria si fa sentire e lo rallenta alla velocità di mach 2 (che è quella che gli consente di mantere il suo motore a razzo).
Il risultato è che dopo pochi secondi l'aereo da mach 3 si ritroverà a superare il missile da mach 2.

[87Nemesis87]

ho capito...

...grazie mille!! davvero interessante ^__^

[KrahS]

Grazie Aldus... molto interessante!!!

[Almost Blue]

Tutto giusto secondo me, l'unica cosa è che tutta sta differenza proiettile/missile io non la vedo:tutti e due vengono mossi bruciando qualcosa, siccome poi un missile dovrebbe anche manovrare, allora gli ci vuole un "motore", o la sua gittata sarebbe irrisoria, o comunque inferiore a quella desiderata. Il missile potrebbe essere nient'altro che un proiettile, la cui polvere continua a bruciare anche dopo lo sparo.
I proiettili "grandi" il bossolo manco ce l'hanno, perchè sennò dovrebbe essere mostruosamente lungo e impossibile da muovere agevolmente, così ricorrevano alla "carica di lancio" fatta da una serie di grandi "sacchi" di cordite messi uno dietro l'altro dietro al proiettile, nella camera di scoppio del cannone. Quindi i grandi proiettili erano come missili superficie-superficie, pesando anche più di una tonnellata e potendo piovere a 40 Km di distanza, l'unica cosa era che andavano solo in linea retta e non erano guidati. Per manovrare ci vuole il motore, ma la cosa non cambia molto secondo me.

[87Nemesis87]

a livello fisico cambia molto però,

il proiettile viene sparato, su di lui agisce un impulso che provoca il moto e in un tempo brevissimo si ritrova da una velocità nulla alla sua velocità massima, e l'accelerazione che la provoca è praticamente istantanea....ma una volta lanciato già da subito comincia a perdere velocità per via dell'attrito e non ha forze che permettano di mantenere la sua velocità iniziale o di controllare parametri riguardanti il tipo di moto che gli si voglia far effettuare

al contrario il missile avendo un motore, finchè non finisce il carburante ha la possibilità di muoversi ad una velocità che progressivamente arriva ad un massimo (se parte da una velocità nulla o inferiore) , e vi rimane per tutta la durata del funzionamento del motore. Questa velocità è il risultato del bilanciamento tra la forza spingente del motore e la forza di attrito dell'aria.

...inoltre il proiettile non ha modo di essere comandato...è come dare un calcio ad un pallone, una volta che il pallone ha ricevuto il calcio, perderà progressivamente velocità e seguirà un moto più o meno parabolico dovuto alle forze in gioco sia nel momento del calcio sia dopo, ma è un corpo lasciato a se stesso...il missile no invece.

[Almost Blue]

E' esattamente quello che volevo dire io, ma in modo più sintetico.
Entrambi, proiettile e missili sono spinti da dietro. Quello che succede quando esauriscono la spinta non interessa. Un proiettile di fucile, entro la sua gittata effettiva (diciamo sui 300 metri non di più), può essere paragonato a un missile, dato che la sua spinta, al di sotto dei 300 metri, può essere considerata costante e quindi è come se avesse un motore dietro, solo che si muove esclusivamente in linea retta.
Il missile è uguale, solo che la sua gittata effettiva è diciamo 10 Km ed in più può manovrare per seguire il bersaglio.
Quello che conta secondo me è la velocità rispetto all'aria.
Se io sparo da dietro un aereo verso l'indietro un proiettile che fila gli 800 m/sec e l'aereo da cui sparo va in avanti a 111 m/sec, dopo un secondo dallo sparo, il proiettile sarà 800 m in dietro rispetto al punto nello spazio da cui ho fatto fuoco, mentre io e il mio aereo ci troveremo 111 m davanti a quel punto: significa che il proiettile ed io, dopo un secondo dallo sparo, ci troveremo a 911 m di distanza l'uno dall'altro.
Di conseguenza, è come se quel colpo viaggi a 911 m/sec, se lo guardo dalla coda del mio aereo. O no?

[alx]

No. Dopo un secondo il proiettile si trova a 800 metri dall'aereo e a 689 dal punto di sparo.
Ad essere precisi qualcosina di meno per l'effetto della resistenza aerodinamica. E si trova
anche 4,9 metri più in basso, se sparato con traiettoria orizzontale.