Rupesin tässä pohtimaan airsoft-aseista löytyvän hop-up:in merkitystä. Ajattelin ensin kysyä alan foorumilta, mutta täältä löytynee enemmän fysiikasta kiinnostunutta porukkaa joten kysyn täällä.
Airsoft-aseet ampuvat 6mm muovikuulia, joiden paino on yleensä 0,20-0,43 grammaa. Periaate on jokaisessa aseessa sama: jollain keinolla saadaan piipussa olevan kuulan taakse valtava ylipaine jolloin kuula purkautuu vauhdilla ulos piipusta. 120m/s lähtönopeudella kuulan ollessa 0,25 grammainen, lähtöenergia on 1,8J. Siitä se sitten laskee ilmanvastuksen ja muiden voimien vaikutuksesta kunnes liike-energia on nolla. Yksinkertaista.
Mutta, airsoft-aseisiin on laitettu piippuun osa nimeltä hop-up, se on pieni kuminypykkä johon osuessaan kuula alkaa pyörimään. Se pyöri siis pystysuunnassa, niin että kuulan yläosa liikkuu ja laskeutuu vasemmalle, kun ase osoittaa vasemmalle. Tämä temppu aiheuttaa sen että kuulan tehokas kantomatka on parempi kuin hopittoman aseen. Itse kantomatka ei pitene, mutta kun hopittoman aseen kuulan korkeus 50m päässä on tippunut 1m niin hopillisella se on tippunut vain 0,2m mutta silti kuulat tippuvat suunilleen yhtä pitkälle. Mihin perustuu tämä maaginen juttu, että kuulan pyöriminen saa aikaan kuulan nousemisen?
EDIT: Oikeissa aseissa on sama juttu, mutta luoti pyörii "syvyyssuunnassa" ja pyörimisen aiheuttaa rihlat.
Ilmeisesti samasta syystä kuin tenniksen alakierteessä pallo lentään pidämmälle kuin ilman kierrettä jos voima on sama.... Syytä en tosin tiedä :D
Ilmanvastus riippuu kappaleen nopeudesta. Samaa voi soveltaa myös kappaleen osien ilmanvastukseen. Katsotaan kuulaa edestä eli sieltä, minne se on menossa. Sen yläreuna liikkuu poispäin ja alareuna kohti. Samalla koko laitos liikkuu kohti. Lopputuloksena alas kohdistuu suurempi ilmanvastus kuin ylös, ja koska kappaleen suoraan liikkeeseen vaikuttaa vaikutuspisteestä kappaleen massakeskipisteeseen päin oleva voiman komponentti, tulee alhaalta hieman tavallista enemmän työntöä ylöspäin ja ylhäältä hieman vähemmän alaspäin.
Vakuuttavalta kuulostaa, eikö? :P En mene takuuseen oikeellisuudesta, mekaniikankurssi on vielä käymättä.
Mielestäni tähän voi liittyä myös Bernoullin periaate (termodynamiikka ja nesteiden mekaniikka), mikä lienee osasyy myös lentokoneiden toimintaan. Eli yksinkertaisesti sanottuna virtausnopeuden kasvaessa paine pienenee.
Lentokoneen siiven yläpulella ilma virtaa nopeammin kuin alapuolella siiven muodosta johtuen. Täten siiven yläpintaan vaikuttaa pienempi voima kuin alapintaan sillä yläpuolella paine on tällöin pienempi. Toki myöskin ilman törmääminen siipiin vaikuttaa lentokoneen toimintaan, josta Metabolix käsitykseni mukaan kertoi.
Mielstäni samaa voi soveltaa pyörivään palloon. Esim. golfpallo lentää pidemmälle, kun siinä on sopiva kierre siten että pallon yläpuolella ilman virtausnopeus on suurempi kuin alapuolella, jolloin voimien summavektori osoittaa ylös ja vie siten palloa pidemmälle.
Minäkään en voi aivan takuuseen yllä selittämästäni mennä, mutta näin itse ajattelisin.
Aihe on jo aika vanha, joten et voi enää vastata siihen.