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弓箭系统中的能量转化关系的理解


弓箭系统中能量转换关系的理解
——Yang 笔者是一个冷兵器爱好者。 对于弓箭更是如此。
然而,在查看资料时发现弓箭威 力?弓箭蓄能。这中间存在一个 能力利用效率。即箭的动能与弓 所蓄能量的比值。 资料都解释为弓弩存储的能量并 非100%转化为箭矢的动能,有 一部分能量会在弓弩恢复原来形 状时被弓体本身吸收,吸收的比 例与箭矢的重量呈反比,就是箭 矢越重,弓体

传给箭矢的能量越 多,反之箭矢越轻,传给箭矢的 能量越少。[1,2]
2015/3/8

那么问题来了: Q:为什么箭越重,箭获得的动能越大?

[1] http://tieba.baidu.com/p/3470510943 [2] http://www.gongjianchina.com/news/html/?314.html

1

笔者利用高中物理知识终于能理 解上述问题。特分享之。 箭刚好离开弦的瞬间,箭与 弦具有共同的速度。箭从松 开弦A’ 到 箭刚好离开弦A处 的时间内,存在以下能量转 换关系。

1 1 2 E0 ? m1v ? m0 v 2 2 2
其中, E0为弓所蓄能量; m1为箭的质量; M0为弦的质量; V为箭与弦的共同速度;
2015/3/8 2

1 1 2 E0 ? m1v ? m0 v 2 2 2

(1)

E1

E

E1:箭所获得动能 E:弓所吸收得能量 则弓的能量转化效率?为:

E1 m1 ?? ? E0 m1 ? m0

(2)

即能量转化效率与箭的质量成正比。这就解释了对于同一把弓, 箭越重,箭获得的动能就越大。则弓箭的杀伤力也越大。
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