V0, Joule & Co. oder woher kommen diese Angaben?

Es gibt 33 Antworten in diesem Thema, welches 2.259 mal aufgerufen wurde. Der letzte Beitrag (7. Dezember 2013 um 19:31) ist von astroluzia.

  • Hallo Gemeinde,

    auf meinen Streifzügen durch die OnlineShops der Buntesdeutschen Waffendealer springen mir immer wieder die markigen Angaben zu Mündungsgeschwindigkeit, Kaliber und Joule in's Auge, mit denen die jeweiligen Knarren angepriesen werden. Nun dachte ich eigentlich bislang immer, dass Physik eine recht präzise und verläßliche Wissenschaft sei, aber die unterschiedlichen Angaben diverser Händler bei ein und derselben Waffe lassen da Zweifel aufkommen. Überdies scheinen zuweilen auch die Hersteller es nicht so genau mit den Angaben zu nehmen.

    Wenn ich mal die Äquivalformel von Masse und Energie als Grundlage nehme dann besagt dies doch, daß ein Plus an Masse bei gleicher Geschwindigkeit auch einen Zuwachs bei der Kraft bewirkt, die beim Aufprall auf ein Ziel wirkt. Und so sollte auch umgekehrt eine größere Geschwindigkeit bei gleichbleibender Masse ebenso einen Zuwachs der Aufprallenergie auf einen Körper nach sich ziehen.

    Auf welcher Grundlage kommen nun die Anbieter bei einer CO2 Waffe zu einer Angabe von X Joule, wenn sowohl die Masse des Projektils als auch die Geschwindigkeit V0 - da korrelativ zur Masse - variabel ist?

    Fragt sich ein besorgter
    Urso

    Freiheit bedeutet etwas nicht tun zu müssen, nur weil man's kann.

  • Wenn die Werte in Joule angegeben sind, ist die Angabe seriös. Stehen sie aber in m/sek oder fps angeschrieben, muss man immer fragen, welche Masse das Projektil hatte. So einfach ist das!

  • Wenn die Werte in Joule angegeben sind, ist die Angabe seriös

    Aha, interessant. Und wieso soll eine Joule Angabe seriös sein? Zumal eben genau dieser Wert bei ein- und derselben Waffe völlig unterschiedlich ist!

    Von 1 Joule bis 2,2 Joule ist hier alles vertreten...
    1. Softair Pistole Browning HI Power Mark III
    2. Softair Pistole Browning HI Power Mark III
    3. Softair Pistole Browning HI Power Mark III

    ?(

    Freiheit bedeutet etwas nicht tun zu müssen, nur weil man's kann.

  • Wenn die Werte in Joule angegeben sind, ist die Angabe seriös. Stehen sie aber in m/sek oder fps angeschrieben, muss man immer fragen, welche Masse das Projektil hatte. So einfach ist das!

    Leider nicht. Die geben auch manchmal für identische Waffen verschiedene Energien an. Es kommt vor, dass z.B. 7,5J einfach als Wert angegeben wird, da dies die Grenze ist, selbst wenn die Waffe nur 5 J erreicht.

  • Du hast mit deinem ersten Posting meiner Meinung nach alles bereits richtig geschrieben. Die Unterschiede liegen ganz einfach daran, dass die Shops ganz einfach verschiedene Werte hernehmen. Auf der Herstellerseite werden oft CO2 Kurzwaffen mit 3.5J angegeben, diese Energie ist aber oft übertrieben und aus diesem Grund geben manche Händler einen niedrigeren Wert, bzw oft sogar einen genau (von ihnen) gemessenen Wert an.

    Wenn man von der Geschwindigkeit auf die Energie kommen will, dann solltest du mit einem Gewicht von 0.54g rechnen. Das entspricht dem durchschnittlichen Flachkopfdia, den vermutlich die meisten Hersteller zum testen benutzen.

    Ganz sicher weißt du die Energie nur, wenn du mit einem Chronographen nachmisst, da diese einfach zu stark schwanken kann (alleine schon aufgrund der Temperatur z.B.)

    Hoffe ich konnte dir ein wenig weiterhelfen.
    Gruß Johannes

    /:Edit Ich denke du beziehst dich auf Airsoft Waffen. Eigentlich gilt das geschriebene von mir immer noch, nur das das Standardgewicht einer BB normalerweise 0.2g wiegt. Zumindestens wurde bei uns immer mit diesem Gewicht gechront.

    Einmal editiert, zuletzt von Zodiak1993 (3. Dezember 2013 um 22:01)

  • Zitat

    Aha, interessant. Und wieso soll eine Joule Angabe seriös sein? Zumal eben genau dieser Wert bei ein- und derselben Waffe völlig unterschiedlich ist!


    Weil es eine Softair GBB ist. Da verwenden mache Händler beim Test das empfohlene Green Gas, und andere wieder Yellow oder Red Gas. Meine Ruger Mark 1 hat mit Greengas 1.5 Joule, mit Yellow Gas 2.3 Joule und wenn ich Co2 einfülle 3.5 Joule. Das muss man wissen!

  • Aha, interessant. Und wieso soll eine Joule Angabe seriös sein? Zumal eben genau dieser Wert bei ein- und derselben Waffe völlig unterschiedlich ist!

    Von 1 Joule bis 2,2 Joule ist hier alles vertreten...
    1. Softair Pistole Browning HI Power Mark III
    2. Softair Pistole Browning HI Power Mark III
    3. Softair Pistole Browning HI Power Mark III

    ?(


    Er bezieht sich darauf, dass die Energie ein absoluter Wert ist, der "unabhängig" von dem verwendeten Projektil ist (was in der Praxis aber nicht stimmt) während man die Geschwindigkeit z.B. durch Wahl eines leichteren Projektils erhöhen kann.

  • Was man auch wissen muss ist, dass man bei Co2 Waffen auch die Energie steigern kann, wenn man die Co2 Kapsel vorher auf Körperwärme oder darüber bringt. Wenn es aber eiskalt ist, dann sinken auch die Joule in den Keller.

  • Hmja, dass das Treibmittel eine Rolle spielt war mir bewusst, weswegen ich ausschließlich Waffen herangezogen habe die mit den üblichen 12g CO2 Kapseln "befeuert" werden, das wäre dann zumindest ein einheitliches Treibmittel, wenn man mal von der Umgebungstemperatur absieht, die ja nicht mit angegeben wird. Ebenfalls habe ich bewusst nur 6mm BB als Projektil betrachtet - denn unter dem Aspekt des Masse/Energie Äquivalents macht es wenig Sinn hier Äpfel mit Birnen, sprich 6mm BBs mit Kal. .177 Diabolos zu vergleichen.

    Ich frage mich halt einfach wie ich es wohl anstellen kann einigermaßen verläßliche Aussagen über die tatsächliche Energie einer Waffe herauszubekommen, ohne gleich etliche Euros für ein Chrony hinblättern zu müssen. :S

    Freiheit bedeutet etwas nicht tun zu müssen, nur weil man's kann.

  • Zitat von "gunreo"

    Er bezieht sich darauf, dass die Energie ein absoluter Wert ist, der "unabhängig" von dem verwendeten Projektil ist (was in der Praxis aber nicht stimmt) während man die Geschwindigkeit z.B. durch Wahl eines leichteren Projektils erhöhen kann.


    Wenn es nicht an den Unterschieden im Durchmesser der Diabolos, und damit an der Reibung im Lauf liegt, dass verschiedene Sorten mit verschiedener Masse unterschiedliche Energien ins Ziel tragen, dann kann es bei Messungen der Energie nicht an der Mündung sondern am Ziel auch daran liegen, dass einerseits leichtere Kugeln stärker von der Luft gebremst werden, und andererseits auch der Widerstandswert bei hohen Geschwindigkeiten größer ist, als bei niedrigen. Da kommt es also sehr darauf an, wie man misst!

  • Zitat von "Urso"

    Ich frage mich halt einfach wie ich es wohl anstellen kann einigermaßen verläßliche Aussagen über die tatsächliche Energie einer Waffe herauszubekommen, ohne gleich etliche Euros für ein Chrony hinblättern zu müssen.


    Bei Softairs sehr leicht, weil sich die BBs im Gegensatz zu den Diabolos ja nicht verformen, wodurch du einen leicht zu rechnenden inelastischen Stoß erzeugen kannst. Bau dir doch ein ballistisches Pendel!

  • Hmja, dass das Treibmittel eine Rolle spielt war mir bewusst, weswegen ich ausschließlich Waffen herangezogen habe die mit den üblichen 12g CO2 Kapseln "befeuert" werden, das wäre dann zumindest ein einheitliches Treibmittel, wenn man mal von der Umgebungstemperatur absieht, die ja nicht mit angegeben wird. Ebenfalls habe ich bewusst nur 6mm BB als Projektil betrachtet - denn unter dem Aspekt des Masse/Energie Äquivalents macht es wenig Sinn hier Äpfel mit Birnen, sprich 6mm BBs mit Kal. .177 Diabolos zu vergleichen.

    Ich frage mich halt einfach wie ich es wohl anstellen kann einigermaßen verläßliche Aussagen über die tatsächliche Energie einer Waffe herauszubekommen, ohne gleich etliche Euros für ein Chrony hinblättern zu müssen. :S


    Dann schreibe bitte im Startpost, dass du dich für 6mm BB's interessiert, meine Glaskugel ist im Moment leider defekt. Oder poste in das entsprechende Unterforum, dann hätte ich auch Bescheid gewusst. Dein Äpfel - Birnen Vergleich ist, so gerne ich dir Recht geben würde leider absolut nicht zutreffend. Die Geschossform geht nicht in die Formel ein. Nur Masse und Geschwindigkeit. Es ist völlig irrelevant, ob es sich um ein Diabolo oder um eine Airsoftkugel handelt.

    1/2*m*v²=Ekin

    Desweiteren würde mich mal interessieren, was du unter einem " Masse/Energie Äquivalent" verstehst? Ich kenne Äquivalenz nur im Zusammenhang, von (math.) Gleichheit.


    @Yukterez

    Du hast es tatsächlich geschafft mich zum Lachen zu bringen :D Habe lange nicht mehr so einen Schmarn gelesen - also zum ersten ist es völlig egal, ob sich die Kugel verformt beim Aufprall oder nicht, das spielt keine Rolle. Desweiteren ist es ganz und gar nicht einfach, die Energie GENAU zu bestimmen. Ich denke du hattest vor, über die maximale Winkelauslenkung, auf die Energie rückzuschließen, dies ist jedoch nicht so einfach, da die Messung äußert ungenau ist. Allein schon den Winkel genau abzulesen ist eine Herausforderung. Desweiteren, spielt es beispielsweise eine Rolle wo man trifft - die Realität ist nunmal kein Massenpunkt, wie oftmals in der Physik.
    Ich könnte noch fortfahren, aber nicht in diesem Thread. Wenn du willst können wir uns gerne per PN nochmal drüber unterhalten. Vielleicht schaffe ich es ja bis morgen, falls ich Zeit habe, dir zu zeigen, wie sich die Energie bei einer "Fehlablesung" von nur einem Grad verhält. Das wirkt sich nicht im Millijoule-Bereich aus. (Bei einer sinnvollen Wahl einer geeigenten Masse des Pendels!)


    Schönen Gruß Johannes
    P.S. Tut mir leid Urso, dass es mir nicht gelungen ist dir zu helfen :whistling:

    2 Mal editiert, zuletzt von Zodiak1993 (3. Dezember 2013 um 23:06)

  • Scherzkeks Zodiak,

    Zitat

    Du hast es tatsächlich geschafft mich zum Lachen zu bringen. Habe lange nicht mehr so einen Schmarn gelesen - also zum ersten ist es völlig egal, ob sich die Kugel verformt beim Aufprall oder nicht, das spielt keine Rolle.


    Laut Wikipedia wird ein unelastischer Stoß empfohlen. Googeln wirst du hoffentlich selber können. Zudem galt meine erste Sorge der Verformung des Diabolos im Lauf, und da gibt es zwar sehr kleine, aber dennoch feine Unterschiede.

    Zitat

    Desweiteren ist es ganz und gar nicht einfach, die Energie GENAU zu bestimmen. Ich denke du hattest vor, über die maximale Winkelauslenkung, auf die Energie rückzuschließen, dies ist jedoch nicht so einfach, da die Messung äußert ungenau ist. Allein schon den Winkel genau abzulesen ist eine Herausforderung. Desweiteren, spielt es beispielsweise eine Rolle wo man trifft - die Realität ist nunmal kein Massenpunkt, wie oftmals in der Physik.


    Also bei mir kommt schon beim ersten improvisierten Test genau das Ergebnis raus, was rauskommen sollte. Daß meine Daten stimmen, kannst du hoffentlich selber ablesen und nachgooglen.

    Zitat

    Ich könnte noch fortfahren, aber nicht in diesem Thread. Wenn du willst können wir uns gerne per PN nochmal drüber unterhalten. Vielleicht schaffe ich es ja bis morgen, falls ich Zeit habe, dir zu zeigen, wie sich die Energie bei einer "Fehlablesung" von nur einem Grad verhält. Das wirkt sich nicht im Millijoule-Bereich aus. (Bei einer sinnvollen Wahl einer geeigenten Masse des Pendels!)


    Nein bitte nicht. Ich habe keine Zeit, dir auch noch Nachhilfe per PN zu erteilen. Das muss dir genügen:

    , Yukterez

    Einmal editiert, zuletzt von Yukterez (4. Dezember 2013 um 00:03)

  • Ich habe dir ja eine kurze PN geschrieben, es wäre nett wenn du mir vielleicht dennoch zurückschreiben würdest - keine Sorge Nachhilfe habe ich nicht unbedingt nötig ^^

    Dennoch würden mich ein paar Punkte wirklich interessieren vielleicht lerne ich ja was dazu. Du schreibst deine Sorge ist die Verformung des Diabolos im Lauf, wieso spielt das eine Rolle? Macht doch für die Berechnung der v0 bzw E0 keinen Unterscheid wie der Lauf mit dem Dia umgeht oder täusche ich mich da?

    Desweiteren würde mich interessieren, wie du den Winkel gemessen hast - ich kann mir vorstellen, dass es nicht so einfach ist an einem nur 8cm langen Faden die Auslenkung zu messen. Außerdem frage ich mich wieso du mit dem Bogenmaß rechnest - ist doch gar nicht nötig oder?

    Du hast ja deinen Test mit einer Airsoft gemacht oder? Die Formel setzt doch vorraus, dass nach dem Schuss die Kugel mit dem Pendel "eins" wird, dass ist doch nicht gegeben oder? Zumal die Kugel ja von der CO2 Kartusche abprallt und dadurch noch kinetische Energie hat.


    Aber ich denke, du kannst mir meine Fragen bestimmt beantworten.
    :thumbup:

    Einmal editiert, zuletzt von Zodiak1993 (4. Dezember 2013 um 00:18)

  • Werter Zodiak,

    Zitat

    Ich habe dir ja eine kurze PN geschrieben, es wäre nett wenn du mir vielleicht dennoch zurückschreiben würdest - keine Sorge Nachhilfe habe ich nicht unbedingt nötig


    Es ist ja keine Schande, aber wenn, dann lieber öffentlich, anstatt per PN.

    Zitat

    Denoch würden mich ein paar Punkte wirklich interessieren vielleicht lerne ich ja was dazu.


    Eben deswegen.

    Zitat

    Du schreibst deine Sorge ist die Verformung des Diabolos im Lauf, wieso spielt das eine Rolle? Macht doch für die Berechnung der v0 bzw E0 keinen Unterscheid wie der Lauf mit dem Dia umgeht oder täusche ich mich da?


    Da irrst du dich sogar gewaltig. Wenn der Lauf 4.500mm hat, das Diabola aber 4.499 oder 4.501, dann geht im ersten Fall ungenutzter Druck am Rand vorbei, und im letzteren Fall muss ein Teil des Luftdrucks zur Überwindung der Reibungsarbeit, die nur bei einem bis zur letzten Kommastelle genauen Durchmesser optimal ist, genutzt werden, was dann natürlich, wenn das Projektil den Lauf verlässt, von der kinetischen Energie abgerechnet werden muss.

    Zitat

    Desweiteren würde mich interessieren, wie du den Winkel gemessen hast - ich kann mir vorstellen, dass es nicht so einfach ist an einem nur 8cm langen Faden die Auslenkung zu messen.


    Das wird mit der Kamera aufgenommen und dann am Computer vermessen.

    Zitat

    Außerdem frage ich mich wieso du mit dem Bogenmaß rechnest - ist doch gar nicht nötig oder?


    Weil jeder, der kein Depp ist, im Bogenmass rechnet, was auch der Grund ist, warum auch in der gesamten Physik dieses Maß, welches das natürliche Maß (1 Meter pro 1 Meter = 1, während 1 Grad = 2π Meter pro 180 Meter) ist, verwndet wird.

    Zitat

    Du hast ja deinen Test mit einer Airsoft gemacht oder?


    Ja.

    Zitat

    Die Formel setzt doch vorraus, dass nach dem Schuss die Kugel mit dem Pendel "eins" wird, dass ist doch nicht gegeben oder? Zumal die Kugel ja von der CO2 Kartusche abprallt und dadurch noch kinetische Energie hat.


    Das macht nichts, das wird alles berechnet.


    Zitat

    Aber ich denke, du kannst mir meine Fragen bestimmt beantworten.


    Hoffentlich!

    Gerne helfend, Yukterez

    2 Mal editiert, zuletzt von Yukterez (4. Dezember 2013 um 00:52)

  • Ich bedanke mich für deine Antwort, und ich erwähne es nochmal öffentlich - ich ziehe den Hut vor dir. Ich habe mir einige Beiträge von dir angeschaut, in diversen Foren und muss gestehen, dass ich dir teilweise (geistlich) nicht mehr folgen kann.Die Mathematik scheint wirklich dein Hobby zu sein, bei mir ist es nicht unbedingt ein Hobby ;).

    Ich kann dir bei jedem Punkt folgen, denn du erwähnt hast nur bei einem nicht. Das mit dem Bogenmaß mal außen vor gelassen, ich hätte es in diesem Beispiel anderes gemacht, ob mich das jetzt automatisch zu einem Deppen macht bleibt dir überlassen.

    Diesen Punkt verstehe ich nicht, wieso muss der von der kinetischen Energie etwas abgezogen werden? Wenn ich ein Federkolbengewehr habe, ist in der Feder eine bestimmte Energie gespeichert, von dieser Energie, muss ich dann beispielsweise die Reibungsverluste und weitere Einflüsse abziehen, um so schließlich auf die kinetische Energie des Diabolos zu kommen. Anders ausgedrückt, ich werfe einen Ball mit 10m/s er besitzt dann eine bestimmte kinetische Energie. Beim zweiten Mal schieße ich den Ball mit meinen Fuß weg, wieder beträgt seine Geschwindigkeit 10m/s und somit hat er wieder die gleiche kinetische Energie.

    Oder du meinst folgendes, dass unterschiedliche Diabolos unterschiedliche kinetische Energien erzeugen? Beim "Rückwärtsrechnen" (ballistisches Pendel) müsste dies doch nicht beachtet werden. Wenn du jetzt das meinst, dann sind wir uns soweit einig: Falls ein Diabolo das Pendel stärker auslenkt als ein unterschiedliches Diabolo mit gleicher Maße, folgt daraus, dass das Diabolo mit der stärkeren Auslenkung eine höhere kinetische Energie gehabt hat. Dies bedeutet wiederrum, dass das Diabolo sozusagen einen besseren Wirkungsgrad im Lauf erzielt hat.

    Meiner Meinung nach ist so ein ballistisches Pendel trotzdem nicht praxistauglich, die Messfehler sind leider relativ hoch, zumindest waren sie das bei mir. Ich halte Messungen mit Lichtschranken bzw. Fototransistoren bzw. die Messung der Zeit zwischen Schussgeräusch und Aufprall für sinnvoller bzw. genauer.

    Vielen Dank für deine Antwort

  • Das ist ganz einfach so, wie wenn du ein Blasrohr hast, und eine maximale Energie, die du beim Blasen mit deiner Lunge bereit stellen kannst. Nimmst du nun ein feuchtes Serviettenfuzzel, das ein bisschen zu dick ist, wirst du, wenn du so stark bläst, wie du kannst, sehr viel von deiner Puste zur Überwindung dieses Engpasses aufwenden müssen, und weniger weit schießen können. Mit der gleichen Lunge kannst du aber auch weiter kommen, wenn du dein Geschoss dem Rohr genau anpasst. Die Energie wird bei einem Gewehr, wurst ob mild oder scharf, immer am Anfang des Laufes erzeugt. Gemessen wird sie aber am Ende!

  • Ja, genau das habe ich mit meinen letzten Beitrag versucht auszudrücken. Die kinetische Energie ist natürlich höher, wenn das Projektil auf den Lauf abgestimmt ist, da weniger Verluste auftreten.

  • Die Verformung des Geschosses im Lauf ist nicht zwingend relevant.

    Wichtig ist rechtlich nur eines, nämlich was vorne rauskommt, bzw. die Energie, welche das Geschoss an der Mündung hat.
    Solange diese unter 7,5J liegt ist alles supi.
    Ob dafür 20kJ reingesteckt werden müssen oder nur 7,5J, das interessiert im Prinzip nur am Rande.
    Für die Messung der real erzeugten Mündungsenergie ist es absolut irrelevant.

    Es kann aber nun sein, dass eine Kaltgaswaffe (Feder, Gas, Pressluft, CO2) mit einer bestimmten Munition sehr gut harmoniert und entsprechend effektiv arbeitet.
    So gibt es z.B. ein LG, welches mit Standard-Matchdiabolos gerade eben unter 7,5J bleibt.
    Mit einer ganz bestimmten Diabolosorte allerdings, welche es zur Zeit der Entwicklung und Markteinführung dieses LGs noch nicht gab, schafft dieses LG bis zu 8,5J.
    Es gibt aber auch Diabolos, die nominell in genau dieses LG hineinpassen, welche aber nur 0J erreichen, weil sie nichtmal den Lauf verlassen.


    Ähnlich sieht es nun, wie eingangs schon angesprochen wurde, bei den Softairs aus.
    Je nach Munition schafft die Waffe mehr oder weniger Mündungsenergie, weil sie mit den unterschiedlichen Maßen und Gewichten unterschiedlich gut harmoniert.
    Präzise geschliffene BBs mit sehr geringem Gasschlupf können den Gasdruck ideal nutzen und sind entsprechend schneller.
    Evtl. braucht die Ventileinheit allerdings etwas Gasschlupf am Geschoss, damit sie sauber die Menge regelt.
    Evtl. harmoniert das Ventil mit schweren BBs besser als mit leichten.
    Und dann kann man ja unterschiedliches Gas reinfüllen.
    Oder eben die Umgebungstemperatur variieren.

    Man weiß nicht, welcher Händler wie auf seine Energiewerte gekommen ist.
    Mancher hat vielleicht selber gemessen (mit variabler/m Munition/Gas), mancher hat die Werte des Herstellers verwendet (wie der getestet hat, ist auch wieder unbekannt), mancher mag sich bei der Umrechnung aus den angloamerikanischen Footpounds vertan haben, man weiß es nicht.


    Ohne Geschwindigkeitsmessung ist es praktisch unmöglich, die volle, reale Energie zu messen.
    Man kann m.E. nur vergleichen.


    Stefan

  • Was heisst die Verformung ist bei Diabolos nicht relevant, wenn du selber von einem Spielraum von 0 bis 8.5 Joule sprichst?

    Bei Softairs ist es eigentlich ungeschriebenes Gesetz, daß mit 0.2 Gramm Kugeln gemessen wird. Die Reibung im Lauf ist dort im Gegensatz zu gezogenen 4.5mm Läufen auch nicht gegeben, zumindest nicht in dem Ausmaß, daß der eine 1.0 und der andere 1.2 Joule messen kann, so wie im Link des Fadenerstellers. Beim Gas ist das anders, das Standardgas, das meistens in einer Minipackung mitgeliefert wird ist 144a, danach kommt Green, Yello und Red Gas, gefolgt von Co2. Die drei letzteren können aber schwächere Waffen schrotten und werden bei Tests eher selten verwendet.