Wie schnell sich eine Kugel fortbewegt, wenn sie das Ende eines Gewehrlaufs verlässt, die sogenannte Mündungsgeschwindigkeit, ist von großem Interesse sowohl für diejenigen, die auf dem Gebiet der Ballistik arbeiten, als auch für Physikstudenten, die einige Schlüsselkonzepte in einem abdecken möchten, nun ja, Schuss.
Wenn die Masseichund Mündungsgeschwindigkeitveines Geschosses bekannt sind, kann seine kinetische Energie und sein Impuls aus den Beziehungen bestimmt werdenEk = (1/2)ichv2 und Schwungp = ichv. Diese Informationen wiederum können viel über die biologischen und sonstigen Auswirkungen aussagen, die sich aus dem einmaligen Abfeuern einer Schusswaffe ergeben können.
Mündungsgeschwindigkeitsgleichung
Wenn Sie die Beschleunigung des Geschosses kennen, können Sie die Mündungsgeschwindigkeit aus der Kinematikgleichung bestimmen
v^2 = v_0^2 + 2ax
wov0 = Anfangsgeschwindigkeit = 0,x= zurückgelegte Distanz im Geschützrohr undv= Mündungsgeschwindigkeit.
Wenn Sie nicht den Wert der Beschleunigung erhalten, sondern den Schussdruck im Lauf kennen, kann eine Formel für die Mündungsgeschwindigkeit aus den Beziehungen zwischen der Nettokraft abgeleitet werden
weilP = F/EIN, F = ichein, und die GegendEINdes Querschnitts eines Zylinders (von dem eine Waffenmündung ausgegangen werden kann) ist πr2 (rist der Radius der Schnauze),einkann in diesen anderen Größen ausgedrückt werden:
a = \frac{Pπr^2}{m}
Alternativ können Sie die Geschwindigkeit des Geschosses grob einschätzen, indem Sie den Abstand von der Mündung zu einem Ziel messen und dividieren durch die Zeit, die das Geschoss braucht, um das Ziel zu erreichen, obwohl es aufgrund des Luftwiderstands zu einem gewissen Verlust kommt. Die Mündungsgeschwindigkeit lässt sich am besten mit einem Chronographen bestimmen.
Kinematische Gleichungen für die Projektilbewegung
Der StandardBewegungsgleichungenregiere alles, was sich bewegt, von Kugeln bis hin zu Schmetterlingen. Hier präsentieren wir speziell die Form, die diese Gleichungen im Fall der Projektilbewegung annehmen.
Alle Projektilbewegungsprobleme sind Freifallprobleme, denn nachdem dem Projektil zum Zeitpunkt eine Anfangsgeschwindigkeit gegeben istt= 0 des Problems, die einzige Kraft, die auf das Projektil wirkt, ist die Schwerkraft. Egal wie schnell eine Kugel abgefeuert wird, sie fällt genauso schnell auf die Erde, als ob sie einfach aus Ihrer Hand gefallen wäre. Diese kontraintuitive Bewegungseigenschaft stellt sich bei Projektilbewegungsproblemen wiederholt auf.
Beachten Sie, dass diese Gleichungen masseunabhängig sind und den Luftwiderstand nicht berücksichtigen, eine gängige Qualifikation bei einfachen physikalischen Berechnungen.xundjasind horizontale und vertikale Verschiebung in Metern (m),tist die Zeit in Sekunden (s),einist die Beschleunigung in m/s2, undG= die Erdbeschleunigung aufgrund der Erdanziehung,9,81 m/s2.
\begin{ausgerichtet} &x = x_0 + v_xt \;\text{(konstante v)} \\ &y = y_0 + \frac{1}{2}(v_{0y} + v_y) t \\ &v_y = v_{0y }-gt \\ &y = y_0 + v_{0y}t-\frac{1}{2}gt^2 \\ &v_y^2 = v_{0y}^2-2g (y-y_0)\end{ausgerichtet}
Mithilfe dieser Gleichungen können Sie den Weg einer abgefeuerten Kugel bestimmen und sogar den Fall aufgrund der Schwerkraft korrigieren, wenn Sie auf ein entferntes Ziel zielen.
Ausgewählte Mündungsgeschwindigkeiten
Typische Handfeuerwaffen haben Mündungsgeschwindigkeiten im Bereich von 1.000 ft/s, was bedeutet, dass ein solches Geschoss eine Meile in etwas mehr als fünf Sekunden zurücklegen, wenn es nichts trifft oder dabei nicht zu Boden gefallen ist Punkt. Einige Polizeifeuerwaffen sind so ausgestattet, dass sie Kugeln mit über 1.500 ft/s abfeuern.
- Um von ft/s in m/s umzurechnen, dividiere durch 3,28.
Mündungsgeschwindigkeitsrechner
In den Ressourcen finden Sie ein Online-Tool, das die Eingabe sehr detaillierter Informationen über. ermöglicht spezifische Schusswaffen und Kugeln, um Schätzungen der Mündungsgeschwindigkeit und andere Daten in Bezug auf. zu erhalten Ballistik.