Hvordan måle prosjektiler med en høyhastighets kamera

Høyhastighetskameraer er gode verktøy for å lage slow-motion opptak av fartsfylt action, som idretts repriser eller dramatiske naturbilder. I tillegg kan et høyhastighetskamera brukes til å måle hastigheten på en fallende gjenstand eller prosjektil. Selv om kameraer med en lavere bildefrekvens kan brukes for lignende formål, vil deres langsommere eksponering ratene skape et uskarpt bilde, noe som resulterer i en mindre nøyaktig måling.

Bruksanvisning

1 Lag en målt rutenett ved hjelp av hvit klut. For å gjøre dette, markere ut kluten i trinn på 1 tomme eller mindre. Bruke mindre trinn vil gi rom for større nøyaktighet. Del klut til hva tilvekst beløpet du velger å bruke et målebånd og markør. Ved hjelp av en T-kvadrat vil tillate deg å lage presise 90-graders vinkler i hele rutenettet.

2 Heng målt rutenett mot en flat vegg. Dette vil fungere som et bakteppe, foran der du vil skyte din prosjektil. Den målte grid skal henges i et lyst rom, for å tillate en økt grad av synlighet. De fleste høyhastighetskameraer krever betydelig mer lys enn en lav hastighet kamera for å oppnå en klar eksponering.

3 Bestem bildefrekvens på høyhastighetskamera ved å henvise til kameraets bruksanvisningen. Noen høyhastighetskameraer har justerbar bildefrekvens, og kan variere fra 60 bilder per sekund (minimum for å få klassifiseringen av "high speed"), til 500 bilder per sekund, til en forbløffende 17.000 bilder per sekund. Høyere bildefrekvens vil typisk likestille til et dyrere kamera.

4 Peker kameraet mot målt nettet og starte innspillingen. Brann din prosjektil gjennom rommet, slik at det reiser på en linje parallell til nettet. Unnlate å opprettholde en parallell vei av bevegelse vil kompromittere nøyaktigheten av hastighetsmåling.

5 Analyser opptakene ble tatt med kameraet. Multipliser avstanden som objekt fra ett bilde til det neste ved kameraets bildefrekvens. Dette vil bestemme avstanden som objektet har reist på ett sekund. For eksempel objektet dekker en avstand på 34,5 inches i en enkel ramme, med en opptakshastighet på 200 bilder per sekund. Dette ville indikere at objektet er en hastighet på 6,900 inches per sekund. Multipliser dette tallet med .0568182 å konvertere den til miles per time. I dette tilfellet objektet reiste 392 miles per time.

Hint

• Bestem avstanden objektet reiste fra ramme to til ramme tre, ramme tre å ramme fire, og så videre. Gjennomsnittlig disse tallene sammen før multiplisere tallet med bildefrekvens. Dette vil gi en mer nøyaktig måling.
• Bruk passende forholdsregler hvis prosjektilet du velger er potensielt farlig, for eksempel en kule avfyrt fra en pistol.