Balística é a ciência que estuda o movimento dos projéteis, especialmente das armas de fogo,
seu comportamento no interior destas e também no seu exterior, como a
trajetória, impacto, marcas, explosão, etc., utilizando-se de técnicas
próprias e conhecimentos de física e química, além de servir a outras ciências.

Pode-se analisar o movimento de balística como uma composição de
movimentos. Desconsiderando forças de carater dissipativos, na vertical,
o projétil está exposto a um movimento retilíneo uniformemente variado
em decorrência da aceleração da gravidade. Na horizontal, o projétil
está exposto a um movimento uniforme uma vez que não há aceleração na
horizontal. Apesar de tudo, a balística é uma ciência tudo menos linear,
com inúmeras variáveis.

A Balística subdivide-se em quatro secções principais:

• Balística interna
  
• Balística intermédia ou de Transição
  
• Balística externa
  
• Balística terminal
  

Primeiros Estudiosos


Um dos primeiros estudiosos da balística foi Leonardo da Vinci,
grande parte de seus estudos ainda são aplicados em armas modernas.
Leonardo desenhou balas de canhão mais eficientes com formatos mais
cilíndricos, muito parecido com as balas modernas.

Niccolò Tartaglia
estuda aerodinâmica, conseguindo associar a velocidade inicial do
projétil com determinada angulação para bater determinados objetivos.

Sir Isaac Newton
estudou o movimento dos corpos, a interferência do ar e da água. Newton
descobriu que a resistência do ar ao movimento de um projéctil, era
aproximadamente proporcional ao quadrado da velocidade a que o mesmo se
desloca, tendo postulado uma lei.


Wikipédia

Balística interna

Entende-se por Balística Interna
a secção da Balística que estuda os fenómenos que ocorrem dentro do
cano de uma arma de fogo durante o seu disparo. Mais especificamente
estuda as variações de pressão dentro do cano, as acelerações sofridas
pelos projécteis, a vibração do cano, entre outras coisas.

Índice 1 Iniciação 2 Seguimento do projéctil 3 Gráficos de pressão 4 Ver também

Iniciação


Uma arma ao disparar começa por iniciar a carga de pólvora da munição.
A queima da pólvora origina gases que por estarem confinados vão
originar pressão que por sua vez actua na base do projéctil, fazendo
força nele. É graças à obturação
que os gases não escapam para mais lado nenhum a não ser a boca do
cano. A rapidez de queima é proporcional à pressão, logo, as altas
pressões geradas vão acelerar a própria queima. No principio das armas
de fogo só existia a pólvora negra. Actualmente existem inúmeras
pólvoras diferentes, onde entre cada uma pode variar a sua vivacidade
característica, tamanho e forma (que pode ir desdes simples grãos a
cilindros ocos, p.e.). Uma pólvora muito viva, queima rapidamente que
origina altas pressões rapidamente que por sua vez aceleram a queima.

Seguimento do projéctil


O projéctil só inicia o movimento depois de ter ocorrido o seu
forçamento para fora do invólucro e nas estrias do cano (a não ser que
seja um cano de alma lisa) que lhe conferem um movimento rotacional. O
projéctil vai então adquirir uma enorme velocidade em pouco espaço (p.e.
na espingarda de assalto HK G3 a bala sai do cano com uma velocidade de
cerca de 800 m/s que adquiriu em apenas 45cm).

Gráficos de pressão


Os gráficos de pressão são o tema central da Balística Interna. Para
que uma arma tenha um bom rendimento dos gases da queima e ao mesmo
tempo tentar ter canos leves e menos resistentes há que olhar para os
gráficos de pressão. Se usarmos uma grande carga de pólvora na munição,
as pressões máximas são proporcionalmente maiores. Deve-se então jogar
com a forma da pólvora de maneira a que queime lentamente ao principio,
quando o projéctil avança com pouca velocidade e com maior velocidade
quando o projéctil já começa a deixar espaço livre atrás de si devido à
sua velocidade. Existem inúmeras maneiras de obter isto, ora com cargas
de pólvora menos vivas, ora com a sua quantidade, ora com a forma dos
grãos de carga, ora com o peso do projéctil, etc. Estes conceitos não se
aplicam tanto a armas portáteis, tanto porque a variedade de pólvoras
para estas armas não é muita, e uma boa resistência dos canos não é
dificil de atingir.

Balística intermédia

Entende-se por Balística Intermédia
o estudo dos fenómenos sobre os projécteis desde o momento em que saem
do cano da arma até o momento em que deixam de estar influenciados pelos
gases remanescentes à boca da arma.

Fenómenos sobre os projécteis


A reter sobre esta secção da Balística é que o mais importante é o
efeito dos gases imediatamente à saida do cano. Os gases da queima saem
do cano a uma velocidade maior que a do projéctil, envolvendo-o. Basta
haver uma pequena falha na boca do cano, para que uma grande quantidade
de gases saiam por essa falha provocando um efeito muito grave na
precisão do tiro. O projéctil é desviado significativamente. Mesmo sem
falhas, estes gases querem-se com menor pressão possível à boca do cano.

Manipulação dos gases


Na balística intermédia outro factor de estudo e aplicação são os
aparelhos que actuam na boca do cano, tais como tapa-chamas,
silenciadores e afins.

• Silenciadores são, de uma maneira básica, um tubo com várias câmaras
  separadas de maneira que os gases, por viajarem mais rápido que o
  prójectil, percam a sua velocidade nessas câmaras antes de chegarem ao
  fim com uma velocidade que se quer menor quanto possível. Iato, para
  evitar a explosão sónica (produzida quando a velocidade dos gases
  ultrapassa a velocidade do som). Apesar dos gases, uma arma para ser
  silenciosa precisa que a munição não possua velocidade supersónica pela
  mesma razão, e os mecanismos da arma sejam também "silenciosos" na sua
  operação.
  

• Tapa-chamas são dispositivos com o objectivo de reduzir o tamanho e
  intensidade da chama à boca. Existem também uma espécie de "travões"
  (muzzle-brake) e compensadores que projectam os gases de maneira a que
  contrariem o recuo, ou salto vertical da arma respectivamente.
  

Balística externa

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.

Índice 1 Forças actuantes nos projécteis 2 Resistência do ar 3 Deriva 4 Efeitos dos ventos 5 Ver também

Forças actuantes nos projécteis


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


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


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


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.
  

Balística terminal

A Balística Terminal é o estudo da interacção entre os vários géneros de projécteis e os seus alvos.

Índice 1 Classificação de Alvos 2 Alvos duros 3 Alvos Moles 4 Veja também

Classificação de Alvos


Estes classificam-se em alvos duros e alvos moles,
conforme são ou não difíceis de penetrar, ou seja, conforme dispõem ou
não de uma armadura ou couraça qualquer. A balística terminal divide-se
na que estuda a interacção com os alvos duros e a que interage com alvos
moles, também conhecida por balística das feridas.

Alvos duros


Podem-se considerar como alvos duros desde armaduras de tanques até
coletes à prova de bala. Para a sua neutralização existem vários tipos
de munição, desde projécteis cinéticos chamados APDS ou APFSDS que
devido à sua alta densidade aliada com uma área transversal baixa
conseguem uma boa perfuração, até cargas focais, como p.e. os RPG’s, que
usam uma carga explosiva em forma de cone que quando atinge o alvo,
projecta a explosão para um único ponto, conseguindo temperaturas
elevadas a uma alta velocidade de impacto.

As armaduras “falham” de diversas maneiras, sendo essas:

• Falha dúctil (material macio);
  
• Falha por fractura (material muito duro);
  
• Falha por vazamento (quando o material é de dureza intermédia e é “arrastado” para dentro por um projéctil de ponta romba);
  
• Falha por destacamento de uma face interior (causado por munições
  HESH, que consiste numa “crosta” da parte interior da armadura ser
  destacada a alta velocidade devido à onda de choque causada pelo
  projéctil).
  

Alvos Moles


Consideram-se como alvos moles animais assim como seres humanos. Aqui
já não se considera o emprego de explosivos porque não é preciso tanto
para a incapacitação do alvo, mas mais porque é proibido o uso de
munições explosivas contra seres humanos e animais. No contexto da
Balística das feridas, as energias denominam-se:

• A Energia de Impacto como sendo a energia restante do projéctil no instante em que entra em contacto com o alvo
  
• A Energia Emergente como sendo, no caso de o projéctil atravessar
  completamente o alvo, a energia cinética com que o projéctil emerge do
  alvo
  
• A Energia Transferida como sendo no caso anterior a diferença entre a
  energia de impacto e a energia emergente e no caso em que o projéctil
  fica dentro do alvo é igual à energia de impacto.
  

Pretende-se sempre que a energia transferida seja a maior possível
pelo que se pretende sempre que ou os projécteis nunca venham a emergir
ou que, vindo a emergir, o façam transportando o mínimo de energia
cinética.

Fala-se do termo “Potência do impacto” para referir o espaço /
profundidade da ferida produzida após um dado impacto. Neste contexto,
fala-se de uma grande potência do impacto quando, apesar duma grande
energia de impacto, a ferida vem a ter apenas uma pequena profundidade. E
diz-se que os valores altos de potência de impacto provocam estados de
choque, sendo que este termo designa um conjunto complexo de efeitos
fisiológicos e psicológicos que tendem a incapacitar muito rapidamente o
indivíduo (ou o animal) atingido.

Para a incapacitação de uma alvo os factores determinantes são: a
localização e direcção do ferimento; a velocidade de impacto; a energia
de impacto; A densidade energética (em J / mm2, é praticamente sinónimo
de capacidade de perfuração); o desenho da ponta; a estabilidade do
projéctil após o impacto; a estabilidade da forma do projéctil ao longo
da perfuração. Ainda sobre este tema há que referir as cavidades
temporárias que são uma espécie de espaço vazio que se forma à volta da
passagem (cavidade permanente) por onde passa uma bala a alta
velocidade, que entretanto desaparece. Ou seja, pode haver lesões em
órgãos não perfurados pela bala, mas que tenham sido comprimidos por uma
cavidade temporária. O tamanho da cavidade é proporcional à velocidade
da bala.

Fonte: Wikipédia

Estes artigos ajudam a entender uma série de factores acerca de tiros, polvoras e os seus comportamentos

Bons estudos

Lá vou ter eu que voltar a me agarrar aos "livros"...

obrigado pela informação
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