홍라이프 계산기탄두 에너지 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
이 계산기는 탄약 상자나 장전 매뉴얼에 나오는 탄두 무게와 속도로 발사체의 운동에너지와 운동량을 구합니다. 그레인이나 그램, 초당 피트나 미터를 모두 쓸 수 있고, 원거리 속도를 넣으면 남은 에너지도 보여 줍니다. 사냥이나 사격에서 탄을 비교할 때 쓰입니다.
계산 방법
E = ½ × m × v²
p = m × v
- m은 질량(kg)이며 1그레인 = 64.79891mg(7,000그레인 = 1lb), v는 속도(m/s)이며 1ft = 0.3048m입니다.
- 줄은 1ft·lbf = 1.3558J로 풋파운드로 바꾸며, 미국 단위로는 E ≈ 그레인 × fps² ÷ 450,437입니다.
- 운동량은 N·s와 lbf·s(1lbf = 4.4482N)로 보여 줍니다.
- 원거리 에너지 보존율 = E원거리 ÷ E총구 × 100%입니다.
원리
운동에너지는 질량을 어떤 속도까지 가속하는 데 필요한 일이며 속도의 제곱으로 커집니다. 발사체 무게를 두 배로 하면 에너지도 두 배지만, 속도를 두 배로 하면 네 배가 됩니다. 운동량은 속도에 비례할 뿐이므로 얼마나 일을 할 수 있는지보다 멈추기 얼마나 어려운지를 나타냅니다. 총구를 떠난 발사체는 공기 저항으로 느려지고, 에너지는 v²에 비례하므로 속도보다 빨리 줄어듭니다. 속도를 80% 유지하면 에너지는 64%만 남습니다.
예제 풀이
기본값인 150그레인, 2,820fps, 원거리 속도 없음으로 계산합니다.
- 질량 = 150 × 64.79891mg = 9.72g = 0.009720kg입니다.
- 속도 = 2,820 × 0.3048 = 860m/s(859.5m/s)입니다.
- E = 0.5 × 0.009720 × 859.5² = 3,591J입니다.
- 풋파운드로 3,591 ÷ 1.3558 = 2,648ft·lbf입니다(150 × 2,820² ÷ 450,437로도 같음).
- 운동량 = 0.009720 × 859.5 = 8.35N·s = 1.878lbf·s입니다.
- 원거리 속도를 넣지 않았으므로 원거리 항목은 —입니다.
| 총구 속도 | 총구 에너지 (ft·lbf) |
|---|---|
| 705 | 166 |
| 1,410 | 662 |
| 2,115 | 1,490 |
| 2,820 | 2,648 |
| 3,525 | 4,138 |
| 4,230 | 5,959 |
| 5,640 | 10,593 |
결과 해석
총구 에너지는 탄을 비교하기 편한 값이지만 전부는 아닙니다. 사냥에서는 탄두 구조, 명중 위치, 표적에 닿을 때의 속도가 크게 중요합니다. 일부 지역은 특정 사냥감에 최소 에너지나 구경 규정을 두므로 해당 규정을 확인하십시오. 공개된 속도는 시험용 총열에서 잰 값이라 총열 길이와 온도에 따라 내 총과 다를 수 있으며, 속도 측정기로 직접 재면 정확합니다.
흔한 실수
- 그레인과 그램을 혼동하는 경우(150그레인은 150g이 아니라 약 9.7g)
- 훨씬 짧은 총열에 상자 표기 속도를 그대로 쓰는 경우
- 에너지만 보고 운동량과 탄두 설계를 무시하는 경우
- 원거리 에너지가 속도보다 빨리 줄어든다는 점을 잊는 경우
자주 묻는 질문
그레인을 그램으로 바꾸려면?
0.0648을 곱합니다. 150그레인은 약 9.72g입니다.
에너지에서 속도가 무게보다 중요한 이유는?
에너지는 속도의 제곱에 비례하지만 질량에는 1차로 비례하기 때문입니다.
450,437은 무슨 수인가요?
그레인 × fps² ÷ 450,437이 풋파운드가 되도록 단위 환산을 합친 상수입니다.
출처: Standard mechanics: kinetic energy ½mv² and momentum mv; exact units 1 grain = 64.79891 mg, 1 ft = 0.3048 m, 1 lbf = 4.4482216152605 N (NIST SP 811)