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Mündungsgeschwindigkeit einer Waffe berechnen
 
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FlopD



Anmeldungsdatum: 21.03.2017
Beiträge: 2

Beitrag FlopD Verfasst am: 21. März 2017 17:08    Titel: Mündungsgeschwindigkeit einer Waffe berechnen Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Guten Tag liebe Physikcommunity!

Ich schreibe derzeit an meiner Facharbeit über die Physik hinter Sportwaffen und muss dementsprechend sehr viel vorrechnen und erläutern.
Nun bin ich bei folgender Problematik angelangt:
Ich möchte die Beschleunigung beziehungsweise die Mündungsgeschwindigkeit einer Kleinkaliberwaffe ausrechnen um dann den damit verbundenen Rückstoß zu berechnen, welcher auf den Schützen wirkt.
Ich orientire mich an einer .22lfB Patrone.
Diese besitzt in meinem Beispiel folgende werte:
Die Masse beträgt 21g
Die Maximalgeschwindigkeit ist 350 m/s
Und der Maximale Kammerdruck beträgt 2050 Bar.
Die Maximale Kraft die auf das Geschoss wirkt beträgt 128,625 Joule.
Die Waffe die ich in meiner Rechnung als Beispiel verwende besitzt eine Lauflänge von 0,69m.

Aber ich komme nicht voran weil ich weder die Zeit weiß, die die Kugel im Lauf verbringt, noch die Beschleunigung die der Kugel wiederfährt.

Meine Ideen:
meine Idee war es zuerst, die Beschleunigung nach Zeit auszurechnen, aber die weiß ich ja ebenfalls nicht, die brauche ich später für die Rückstoßberechnung ebenfalls.
Vielleicht hat es etwas mit dem Druck zu tun, woraus die Beschleunigung resultiert?
Also 2050 Bar, eine Anfangsgeschwindigkeit von 0 m/s, da die Kugel ja noch im Ruhezustand ist und daraus, dann mithilfe der Lauflänge auszurechnen auf welche Geschwindigkeit die Kugel während dieser Distanz gebracht wird.
Aber dazu finde ich nichts, ist das überhaupt möglich?
Ich weiß nicht mehr weiter...
hansguckindieluft



Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1212

Beitrag hansguckindieluft Verfasst am: 21. März 2017 18:01    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

die v_max entspricht doch der Mündungsgeschwindigkeit v_0, denn sofort nachdem das Geschoss den Lauf verlassen hat, wird es langsamer.

Die Mündungsenergie (nicht Kraft) ist aber 1286,25 Joule und nicht 128,625 Joule.
Die kannst Du ja über E_kin = 0,5 * m * v^2 errechnen.

Für den Rückstoß könnte man sich überlegen, dass das Geschoss einen Impuls erhält. Und da der Gesamtimpuls (Geschoss + Gewehr) erhalten bleiben muss, wird das Gewehr den gleichen Impuls mit negativem Vorzeichen erhalten. Über die Masse des Gewehrs kannst Du dann die Geschwindigkeit berechnen, mit der das Gewehr nach hinten bewegt wird. Dann wird auch klar, warum ein schweres Gewehr einen geringeren Rückstoß hat.

Gruß
FlopD



Anmeldungsdatum: 21.03.2017
Beiträge: 2

Beitrag FlopD Verfasst am: 21. März 2017 18:12    Titel: Viel Dank Antworten mit Zitat

@hansguckindieluft

Vielen vielen Dank für die schnelle Antwort!
Das hilft mir wirklich sehr!
Und das mit den Joule stimmt schon, nur waren meine Finger mal wieder schneller beim tippen als ich gelesen habe Hammer ich meinte nicht 21g sondern 2,1g Hammer das wäre ja sonst sein monströses Geschoss!

Wie dem auch sei, wünsche ich noch einen angenehmen Abend!
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