La densidad seccional (a menudo abreviada como SD ) es la relación entre la masa de un objeto y su área de sección transversal con respecto a un eje determinado. Transmite qué tan bien se distribuye la masa de un objeto (según su forma) para superar la resistencia a lo largo de ese eje.
La densidad seccional se utiliza en balística de armas . En este contexto, es la relación entre el peso de un proyectil (a menudo en kilogramos , gramos , libras o granos ) y su sección transversal (a menudo en centímetros cuadrados , milímetros cuadrados o pulgadas cuadradas ), con respecto al eje de movimiento. Transmite lo bien que se distribuye la masa de un objeto (por su forma) para superar la resistencia a lo largo de ese eje. A modo de ejemplo, un clavo puede penetrar un medio objetivo con su extremo puntiagudo primero con menos fuerza que una moneda de la misma masa apoyada plana sobre el medio objetivo.
Durante la Segunda Guerra Mundial , el ingeniero alemán August Coenders desarrolló proyectiles Röchling antibúnkeres , basándose en la teoría de aumentar la densidad seccional para mejorar la penetración. Los proyectiles Röchling se probaron en 1942 y 1943 contra el fuerte belga d'Aubin-Neufchâteau [1] y se usaron muy limitadamente durante la Segunda Guerra Mundial.
En un contexto de física general, la densidad seccional se define como:
La unidad derivada del SI para la densidad seccional es el kilogramo por metro cuadrado (kg/m2 ) . La fórmula general con unidades queda así:
dónde:
(Los valores en negrita son exactos).
La densidad seccional de un proyectil se puede emplear en dos áreas de la balística . En la balística externa , cuando la densidad seccional de un proyectil se divide por su coeficiente de forma (factor de forma en la jerga comercial de armas pequeñas [3] ), se obtiene el coeficiente balístico del proyectil . [4] La densidad seccional tiene las mismas unidades (implícitas) que el coeficiente balístico .
En balística terminal , la densidad seccional de un proyectil es uno de los factores determinantes para la penetración del mismo. Sin embargo, la interacción entre el proyectil (fragmentos) y el medio objetivo es un tema complejo. Un estudio sobre balas de caza muestra que, además de la densidad seccional, varios otros parámetros determinan la penetración de la bala. [5] [6] [7]
Si todos los demás factores son iguales, el proyectil con la mayor densidad seccional penetrará más profundamente.
Cuando se trabaja con balística utilizando unidades del SI, es habitual utilizar gramos por milímetro cuadrado o kilogramos por centímetro cuadrado . Su relación con la unidad base kilogramos por metro cuadrado se muestra en la tabla de conversión anterior.
Usando gramos por milímetro cuadrado (g/mm 2 ), la fórmula queda entonces:
Dónde:
Por ejemplo, una bala de armas pequeñas con una masa de 10,4 gramos (160 gr) y un diámetro de 6,70 mm (0,264 pulgadas) tiene una densidad seccional de:
Usando kilogramos por centímetro cuadrado (kg/cm 2 ), la fórmula queda entonces:
Dónde:
Por ejemplo, un proyectil M107 con una masa de 43,2 kg y un diámetro de cuerpo de 154,71 milímetros (15,471 cm) tiene una densidad seccional de:
En la literatura balística más antigua de los países de habla inglesa, y todavía hoy, la unidad más comúnmente utilizada para la densidad seccional de secciones transversales circulares es (masa) libras por pulgada cuadrada (lb m /in 2 ). La fórmula entonces se convierte en:
dónde:
La densidad seccional definida de esta manera se presenta generalmente sin unidades. En Europa, la unidad derivada g/cm2 también se utiliza en la literatura sobre proyectiles de armas pequeñas para obtener un número antes del separador decimal. [ cita requerida ]
A modo de ejemplo, una bala con una masa de 160 granos (10,4 g) y un diámetro de 0,264 pulgadas (6,7 mm), tiene una densidad seccional ( SD ) de:
Como otro ejemplo, el proyectil M107 mencionado anteriormente con una masa de 95,2 libras (43,2 kg) y un diámetro de cuerpo de 6,0909 pulgadas (154,71 mm) tiene una densidad seccional de:
