Post by Bart Simpsonwie kann ich die Leistung einer Pistolenkugel berechen
a) wenn nur geschwindigkeit, masse bekannt sind
B) wenn nur geschwindigkeit, masse und energieverlust pro cm im Ziel
bekannt sind
Wie ich die Energie der Kugel berechnen muß ist klar, aber wie
berechnet man die leistung. mein ansatz war, wenn die kugel 20 Joule
pro cm verliert
bei z.B. 352 M/S legt die kugel die strecke von 1 cm in 0,0000284 s
zurück also 20 joule/ 0,0000284= leistung.
Der Ansatz ist nix. Leistung == Energie / Zeit.
Also: 2 Meßpunkte, Geschwindigkeiten und Zeiten messen. Aus
den Geschwindigkeiten die Energien, deren Differenz durch die
Flugzeit zwischen den Meßpunkten. Je kleiner der Abstand, desto
genauer das Ergebnis (theoretisch), und desto schwieriger die
fehlerarme Messung (zeitliche Auflösung).
Post by Bart Simpsonist der ansatz richtig, wer kann helfen, oder welche seiten und
literatur gibt es
Ein Semester klassische Mechanik (mit Übungen).
Gegenfrage: Welchen Sinn hat das?
Leistung ist Arbeit pro Zeit, oder auch Energie pro Zeit, das ist
gleichwertig.
I. Welche Energie enthält eine abgefeuerte Kugel?
1. kinetische Energie, E_k = 1/2 m*v^2
2. Rotationsenergie E_rot = 1/2 \omega \Theta \omega,
wobei omega die (vektorielle) Winkelgeschwindigkeit, und Theta der
Trägheitstensor bzgl. der betrachteten Achse ist.
Ich habe noch gar nie die Rotationsenergie berücksichtigt, weiß mithin
also nicht ob die überhaupt von ernster Bedeutung bei üblichen
Geschossen ist.
II. Welche Arbeit verrichtet nun eine Kugel?
- Verschiebung der Luft aus dem Schußkanal, Luftreibung an der Oberfläche
durch Translation
- Luftreibung durch Rotation.
Bei geleisteter Arbeit der jeweiligen Komponente verliert das Geschoß
Energie (indem Geschwindigkeit bzw. Drehzahl sinkt).
Die geleistete Arbeit in einem Zeitintervall hängt also von der Energie
zu Beginn dieses Zeitintervalls ab. Eine klassische Differentialgleichung
mit einer Exponentialfunktion als Lösung, zumindest wenn man keine
Unstetigkeiten ins Modell einbaut, z.B. den Übergang in ein zäheres Medium
(Ziel).
Eine totale Leistung anzugeben halte ich für sinnlos. Ein Beispiel als
Begründung:
2 gleiche Patronen aus der gleichen Waffe verschossen,
vernachlässigbare Unterschiede in der Anfangsgeschwindigkeit.
#1 trifft nach 1m ein Ziel, das die Energie in Wärme verwandelt.
#2 trifft nach 1000m ein identisches Ziel.
Totale Leistung #1: Gesamtenergie geteilt durch etwa eine
Millisekunde.
#2: Gesamtenergie durch etwa eine Sekunde.
Schlußfolgerung: vom Ergebnis gleicher Vorgang, Meßergebnisse
unterscheiden sich um Faktor 1000 => nicht sinnvoll, um einen
solchen Vorgang zu beschreiben.
HTH,
Arthur
--
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