Ermittlung der Energie eures Druckluftgewehres

Es gibt 53 Antworten in diesem Thema, welches 7.899 mal aufgerufen wurde. Der letzte Beitrag (24. November 2009 um 20:13) ist von santer.andreas.

  • @ hayatepilot: Da es in der Realität keine verlustfreie Übertragung der Energie vom Dia auf den Holzblock geben kann, ist die Lösung mit dem Styropor wahrscheinlich die mit den wenigsten Verlusten. Es geht zwar auch Energie bei der Verformung verloren, aber wahrscheinlich weniger als wenn das Dia direkt auf den (trägen) Holzklotz knallt und sich somit das Blei und das Holz verformen, da hat dein Professor sicher recht.

    Wie lautet deine Formel E= m (kg) x g (N/kg) x a (m) ??

    Grüße

    Andi

  • Hallo. Hätte da einen Vorschlag zur ballistischen Gelatine. Hab selbst noch keine benutzt, bzw. hergestellt, da ich gelesen habe, das das Zeug's wohl schon bei Zimmertemparatur recht weich wird. (Kann das jemand bestätigen?)
    Ich hab so'n Beschusstest mal mit Silikon gemacht. Ne Tube Transparent aus'm Baumarkt, die Tube vorne aufgeschnitten und seitlich ein paar Löcher reingebohrt, damit das Silikon schneller fest wird. Ein paar Tage gewartet, und die Tube ausgedrückt, fertig war meine "ballistische Wurst".

    Gruss

    Tobias

    Si vis pacem, para bellum

  • santer.andreas

    Es spielt keine Rolle aus was der Kugelfang besteht, solange das Diabolo drin stecken bleibt.
    Die Formel, die ich angegeben habe berücksichtigt die Deformationsenergie.

    Zitat aus Wikipedia:

    Zitat

    Beim vollkommen unelastischen Stoß wird der maximal mögliche Anteil der kinetischen Energie in innere Energie (Wärme) umgewandelt, dabei 'kleben' die beiden Massen nach dem Stoß aneinander und fliegen mit derselben Geschwindigkeit, im Folgenden v2' genannt, weiter. Ein Beispiel sind zwei Plastilinkugeln, die nach dem Stoß aneinander haften.

    Die Deformationsenergie kann auch mit hilfe der Formeln auf Wikipedia ausgerechnet werden. Sie beträgt im falle eines Luftgewehrs über 90%.
    Aber wie gesagt, solange das Geschoss stecken bleibt, stimmen die Formeln 100% .

    Mit dem Experiment misst man eigentlich die Energie des Kugelfanges nach dem Schuss und rechnet dann darüber auf die Geschwindigkeit des Geschosses zurück.

    Gruss Sven

  • hayatepilot: Habe mich ein bisschen informiert, dass müsste so stimmen was du sagst. Habe diesen Link gefunden:

    http://leifi.physik.uni-muenchen.de/web_ph11/simul…llistpendel.htm

    Dort wird die delta Höhe des "Kugelfanges" abgelesen, oder bei Wikipedia wird der Winkel phi gemessen, was meiner Meinung nach schwieriger ist. In deiner Formel hast du aber die horizontale Bewegung gemessen, oder?

    Stimmt diese mit der vertikalen überein?

  • santer.andreas

    Man muss in dem Experiment eigentlich die Geschwindigkeit des Kugelfangs (maximale Geschwindigkeit) bestimmen. Da das aber sehr schwierig ist, misst man die Höhenzunahme und rechnet dann daraus mit Hilfe der Energieerhaltung die Geschwindigkeit des Kugelfangs aus.

    Um die Höhe dh herauszufinden, kann man sie direkt ablesen (funktioniert erst richtig gut bei grossen ausschlägen) oder man kann den Winkel messen und dann über den Sinus des Winkels dh berechnen, oder wie ich es gemacht habe, man misst die Horizontale Auslenkung und berechnet die Höhe dann mit Hilfe des Satzes von Pythagoras (a^2+b^2=c^2).

    Da die Höhenänderung und der Winkel sehr klein sind (weniger als 1mm, hängt stark von der Masse des Kugelfangs ab) ist deren genaue Messung sehr schwierig. Die Horizontale Auslenkung betrug bei mir etwa 3-10 cm, also relativ leicht zu messen.

    Gruss Sven

    Einmal editiert, zuletzt von hayatepilot (19. November 2009 um 17:08)

  • Moin,Für vergleichende Messungen such dir ein en Metallwinkelprofil Schenkel= 20-50 mm Gründlichst säubern, Schleifpapier Evtl. Autowachs aufbringen V-Winkel mit der Öffnung nach oben in der Schraubstock. Metallzylinder(altes Dezimalwaagengewicht?Stück dickes Rundeisen? dicker Bolzen?) nicht zu schwer in diese Führung einlegen ,prüfen ob Dia das verschieben könnte und dann nach Herzenslust vergleichen -aber nur vergleichen . Ist getestet,funktioniert

    MfG iwan

  • hayatepilot: Also verwendest du die Formel wo man die delta Höhe benutzt, nur dass du diese nicht misst, sondern mit der Formel: Höhe=Wurzel(Fadenlänge²-Horizontalerweg²) und anschließen Originalhöhe(Fadenlänge)-berechnete Höhe= delta Höhe, stimmts?

    Und diese delta Höhe, dann in die Formel des ballistischen Pendels eingeben zusammen mit der Masse des Dias und des Kugelfanges.

    Wenn ich alles richtig verstanden habe müsste es eigentlich möglich sein diesen Versuch zu probieren.

    Grüße

    Andi

    PS: @ Iwan: Ich war mir sicher, dass du einen genialen(humorvollen) Vorschlag bringen würdest, bin dementsprechend ein bisschen enttäuscht von dir :laugh:

    Einmal editiert, zuletzt von santer.andreas (20. November 2009 um 08:55)

  • @ Iwan: man könnte auch ein rundes Stück Alu nehmen (wegen dem Gewicht), dann würde es höher "fliegen" und man hätte genauere Ergebnisse!!!??? Kleiner Tip an die, die s noch nicht wissen (bin auch kein computer Experte) wenn man die Taste "Alt Gr" drückt und eine "hoch-Zahl" (2 oder 3), dann kommt diese auch als Hochzahl!!! z.B. so ²²²²²²²³³³³³³³³²²²²²²²³³³³³³

    Es güßt der Hochzahlenluke

    :direx: Vegetarier essen meinem Essen das Essen weg :evil:

  • Zitat

    Original von iwan wasiitsch
    Moin,Für vergleichende Messungen such dir ein en Metallwinkelprofil Schenkel= 20-50 mm Gründlichst säubern, Schleifpapier Evtl. Autowachs aufbringen V-Winkel mit der Öffnung nach oben in der Schraubstock. Metallzylinder(altes Dezimalwaagengewicht?Stück dickes Rundeisen? dicker Bolzen?) nicht zu schwer in diese Führung einlegen ,prüfen ob Dia das verschieben könnte und dann nach Herzenslust vergleichen -aber nur vergleichen . Ist getestet,funktioniert

    MfG iwan

    Sorry,das war heut früh mit ganz heißer Nadel gestrickt,keine Zeit.
    Jetzt hab ich mal ein erklärendes Foto angehängt,was die Arbeitsweise des vergleichenden Energiemesser verdeutlichen könnte.

    Ein Schuß auf die Stirnfäche des Messingblockes schiebt diesen um x mm nach hinten
    Ein anderes Diabolo oder eine andere Waffe wird dann immer wieder andere "Strecken" anzeigen . Eine exakte Energiemessung mit Jouleangabe ist damit zwar nicht möglich ,aber eine Aussage über Auftreffenergieen
    Gut Schuß!
    iwan

    http://img140.imageshack.us/my.php?image=shudreieck.jpg[/IMG]

  • Ahh ok, dann hab ich dich bedingt falsch verstanden!!! Trotz allem wäre man mit einem Leichtmetall, dass sich nicht stark deformiert, besser aufeghobe, da dieses weitere Strecken zurück legt und somit genauer wird!!! oder doch nicht??? MFG Luke!!

    :direx: Vegetarier essen meinem Essen das Essen weg :evil:

  • Glaube, das Material ist nicht so wichtig,sondern eher die Gleiteigenschaften. Muß man einfach ausprobieren.
    Wenn du mit gleicher Waffe und gleichen Dias jedesmal z.B. 33 mm Verschub hast ,liegste richtig .
    Sonst Gewicht und Gleitfläche überarbeiten- wenns denn bei mir funktioniert,wirds wohl auch bei Anderen gehen.

    Good Luck ! iwan

  • santer.andreas

    Ja genau so! Du hast es verstanden :ngrins:

    Noch ein paar Tipps zu einer genauen Messung:
    - Das Pendel sollte möglichst lang sein (von der Decke bis zum Boden)
    - Der Kugelfang sollte nicht zu schwer sein (<500g)
    - Man muss möglichst genau in den Schwerpunkt des Kugelfangs treffen, damit er nicht anfängt sich zu drehen.

    Gruss Sven

  • Guten Abend,

    habe es endlich geschafft einen Versuch zu machen.

    Zuerst ein großes Lob an Hayatepilot, für seinen Vorschlag/Formel :huldige:

    Nun zu meinem Test:

    Technische Daten:

    Gewehr: HW 57 4,5mm :F:
    Fadenlänge: 1,55m
    Masse Holzklotz+Styropor: 0,33 kg
    Masse Dia (Geco): 0,00046 kg

    Nun ein Foto von meinem Versuchsaufbau:

    Versuchsergebnisse:

    Schuss wurde von ca. 3m Entfernung abgegeben, der Klotz hat sich um 10cm (0,1m) bewegt (mit Kamera gefilmt und mit Zeitlupenmodus ausgewertet).

    Berechnung delta Höhe=wurzel(Fadenlänge²-Weg²)=wurzel(1,55²-0,1²)=0,00322917m

    Berechnung vo=MDia+MHolz/MDia*wurzel(2*9,81*deltaHöhe)=(0,00046+0,33)/0,00046*wurzel(2*9,81*0,0032291)=180,82398m/s

    Berechnung E0=0,5*MDia*V0²=0,5*0,00046*180,823984²=7,520382 Joule

    Die Genauigkeit des Ergebnisses ist erstaunlich, alle Daten wurden effektiv gemessen und ungerundet verwendet.

    Jetzt kann ich mit Gewissheit sagen dass meine HW57 ziemlich genau 7,5 J hat :crazy2:

    Ich hoffe, dass ich mit diesem Thread dem Forum auch eine Kleinigkeit beisteuern konnte.

    Grüße

    Andreas