Hallo alle zusammen,
ich hab ein kleines Problem. Ich möchte ausrechnen, wie groß die Wucht ist, wenn ein Körper aufschlägt.
Z.B. wie groß die Belastung (pro cm²) ist, wenn z.B. eine Luftgewehrpatrone bei ihrem Ziel aufschlägt.
(Ich habe Luftgewehrpatrone genommen, da dort die Aufpralloberfläche flach ist)
Folgende Informationen habe ich:
-Fläche des Projektils: 0,636172512354 cm²
-Masse des Projektils: 0,48 g
-Geschwindigkeit beim Aufprall: ca. 175 m/s
-Zurückgelegte Strecke: 5,00 m
-Benötigte Zeit: 0,02857 s
(Ich habe angenommen, dass die Geschwindigkeit nur sehr schwach abgenommen hat, da die Kugel nur 5m geflogen ist und habe deshalb mit konst. Geschwindigkeit gerechnet t = s/v)
Kennt jemand eine Formel nach der ich das rechnen kann?
Wäre dankbar für Hilfe
A. Zimbelmann
Hallo
ich hab ein kleines Problem. Ich möchte ausrechnen, wie groß
die Wucht ist, wenn ein Körper aufschlägt.
Z.B. wie groß die Belastung (pro cm²) ist, wenn z.B. eine
Luftgewehrpatrone bei ihrem Ziel aufschlägt.
Das kommt drauf an, was du unter „Wucht“ verstehst. Das ist nämlich eher umgangssprachlich und kein physikalischer Begriff.
Ich geb dir mal ein paar Größen, vielleicht ist da dabei, was du suchst:
- Impuls: p=mv
- Energie E=0,5*m*v²
- übertragene Kraft beim Aufschlag F=m^v²/(2s)
- auftretender Druck beim Aufschlag p=F/A
mit:
m: Projektilmasse
v: Geschwindigkeit beim Aufprall
s: Eindringtiefe in das Ziel
A: Projektilfläche
Gruß
Oliver
Kennt jemand eine Formel nach der ich das rechnen kann?
Ich fürchte so eine Formel gibt es nicht, weil der Druck davon abhängt, wie schnell das Geschoß zum Stillstand kommt und das wiederum hängt von Form und Material von Geschoß und Ziel ab. Man könnte es vielleicht ungefähr abschätzen, indem man annimmt, daß das Ziel nicht verformt wird und das Geschoß beim Aufprall mit konstanter Kraft platt gedrückt wird - also der Bremsweg so lang ist, wie das Geschoß selbst.
Gegeben ist dann
-Fläche des Projektils: 0,636172512354 cm² (Donnerwetter, wie hast Du das so genau gemessen?)
-Masse des Projektils: 0,48 g
-Geschwindigkeit beim Aufprall: ca. 175 m/s
-Bremsweg: sagen wir mal 4 mm
Die Bremsbeschleunigung beträgt
a = 2·v²/s = 2·(175m/s)²/0,004m = 1,53·107 m/s²
die Bremskraft beträgt
F = m·a = 0,00048kg·1,53·107m/s² = 7350 N
und der Druck beträgt
p = F/A = 7350N/0,0000636m² = 116 MPa
Das wären also über tausend Atmosphären.
Eindringtiefe
Hallo nochmal
- übertragene Kraft beim Aufschlag F=m^v²/(2s)
- auftretender Druck beim Aufschlag p=F/A
Mir ist grad eingefallen, dass du die Eindringtiefe s des Projektils (mit der Länge l) auch über die Dichte von Projektil rho_p und Ziel rho_z berechnen kannst, nämlich:
s = rho_z/rho_p * l
Damit hast du eigentlich alles, was du brauchst.
Gruß
Oliver
Ballistik
Hi,
das Problem ist fast so alt, wie die Menschheit sich bereits die Köpfe einschlägt.
Die Lösung ist trotzdem nicht einfach.
ich hab ein kleines Problem. Ich möchte ausrechnen, wie groß
die Wucht ist, wenn ein Körper aufschlägt.
Z.B. wie groß die Belastung (pro cm²) ist, wenn z.B. eine
Luftgewehrpatrone bei ihrem Ziel aufschlägt.
(Ich habe Luftgewehrpatrone genommen, da dort die
Aufpralloberfläche flach ist)
Hier findest Du ein Beispiel, wie man das macht:
http://www.composites.ubc.ca/research/impact.asp
http://www.dec.fct.unl.pt/projectos/impacto/Public_P…
Ansonsten kannst du nach „impact, projectile, ballistics, deformation“ und ähnlichen begriffen googeln.
Ausserdem dürfte es in den Bibliotheken Technischer Universitäten Bücher zum Thema geben.
Ciao Rossi