Züge in Büchsenläufen
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Exercise:
Gewehre werden in Flen und Büchsen unterteilt. Eine Büchse hat im Gegensatz zu einer Fle im Innern des Laufs sogenannte Züge welförmige Rillen. Sie verleihen dem Geschoss Drehimpuls welcher das Geschoss stabilisiert. Ohne Drehimpuls würde das Geschoss zu taumeln nen was die Flugbahn weniger vorhersagbar macht. Im Folgen ist das Geschoss als homogener Bleizylinder mit dO Durchmesser und mO Masse zu betrachten der an der Gewehrmündung vO schnell ist. Die Züge drehen sich auf lO Lauflänge einmal um sidegree der Lauf selber sei LO lang. Das entspricht ungefähr den Werten des alten Sturmgewehrs der Schweizer Armee und der zugehörigen Munition GP. Wie ist das Verhältnis von Rotations- zu Translationsenergie für das Geschoss?
Solution:
f fracT fracfracsv fracvs fracvl f approx fS fP omega pi f w Trägheitsmoment des Bleizylinders Geschosses: J fra mr^ frac md^ J Drehimpuls des Geschosses: L Jomega J w L Rotationsenergie des Geschosses: sscErot frac Jomega^ Er Translationsenergie des Geschosses: sscEkin frac mv^ Et Verhältnis der beiden Energien: eta fracsscErotsscEkin n D.h. es bedeutet wenig Aufwand das Geschoss in Rotation zu versetzen. Da M fracddLddt übt das Geschoss im Ziel ein schwaches Drehmoment aus; der Bahndrehimpuls ist höher.
Gewehre werden in Flen und Büchsen unterteilt. Eine Büchse hat im Gegensatz zu einer Fle im Innern des Laufs sogenannte Züge welförmige Rillen. Sie verleihen dem Geschoss Drehimpuls welcher das Geschoss stabilisiert. Ohne Drehimpuls würde das Geschoss zu taumeln nen was die Flugbahn weniger vorhersagbar macht. Im Folgen ist das Geschoss als homogener Bleizylinder mit dO Durchmesser und mO Masse zu betrachten der an der Gewehrmündung vO schnell ist. Die Züge drehen sich auf lO Lauflänge einmal um sidegree der Lauf selber sei LO lang. Das entspricht ungefähr den Werten des alten Sturmgewehrs der Schweizer Armee und der zugehörigen Munition GP. Wie ist das Verhältnis von Rotations- zu Translationsenergie für das Geschoss?
Solution:
f fracT fracfracsv fracvs fracvl f approx fS fP omega pi f w Trägheitsmoment des Bleizylinders Geschosses: J fra mr^ frac md^ J Drehimpuls des Geschosses: L Jomega J w L Rotationsenergie des Geschosses: sscErot frac Jomega^ Er Translationsenergie des Geschosses: sscEkin frac mv^ Et Verhältnis der beiden Energien: eta fracsscErotsscEkin n D.h. es bedeutet wenig Aufwand das Geschoss in Rotation zu versetzen. Da M fracddLddt übt das Geschoss im Ziel ein schwaches Drehmoment aus; der Bahndrehimpuls ist höher.