Frage zur Energieumwandlung (Physik)?
Hallo, ich habe folgende Aufgabe, und komme leider bei den zweiten Teil nicht ganz Mit... "Aus einem Jagdgewehr der Masse 5 kg wird ein Geschoss der Masse 0,03 kg abgeschossen; es verlässt das Gewehr mit der Geschwindigkeit 500m/s.
a) Berechne die vom Rückstoß hervorgerufene Geschwindigkeit des Gewehrs nach dem Schuss, wenn es nicht von dem Schützen abgestützt würde. (Gemacht, das wären ca. -3m/s, stand auch so in den Lösungen)
b) Berechne weiter, wie viel chemische Energie bei diesem Vorgang in kinetische Energie umgewandelt wird." (Quelle: https://www.leifiphysik.de/mechanik/impulserhaltung-und-stoesse/aufgabe/schuss-mit-dem-jagdgewehr)
Da komme ich nicht ganz weiter... in den Lösungen steht , aber wie kommt man auf diesen Wert? Was ist hier eigentlich mit chemische Energie gemeint? Ich habe die kinetische Energie berechnet, diese beträgt -3772,5 J... kann mir da vielleicht jemand weiterhelfen?
ich habe vergessen zu erwähnen, dass bei b) in den Lösungen 291 J stand. Wie kommt man darauf...?
4 Antworten
Was ist hier eigentlich mit chemische Energie gemeint?
Wenn der Abzugshahn des Gewehrs gedrückt wird, dann - salopp ausgedrückt - explodiert das Schießpulver und die Energie aus der chemischen Bindung des Schießpulvers wird frei um die Kugel und das Gewehr zu beschleunigen.
Diese Energie muss ja irgendwoher kommen, wenn sich nach dem Stoß sowohl Kugel als auch Gewehr mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegen und damit in der Summe eine kinetische Energie ungleich null haben.
Die Lösung würde ich gerne sehen. Das kann gar nicht sein. Wenn ich nachrechne komme ich auf den gleichen Wert wie Du: 3772,5 J. Meiner Meinung nach ist das Lösungsheft falsch hier.
Sehr salopp. Wenn das Treibladungsmittel wirklich explodiert, bleibt von der Waffe nur ein Haufen Splitter übrig. Vom Schützen immerhin noch ein paar größere Teile...
Berechne die Kinetische Energie = 1/2 m v^2 …. Ohne die berücksichtigung von Wirkungsgraden bei der Umsetzung des Pulvers, muss diese Energie auch über die chemische Energie bereitgestellt werden. Ideal. Ekin = E Chem
Ich denke, da wird nur gemeint: chemische Energie entspricht der in kinetische Energie nach Abschuss (also von Gewehr und Kugel) umgesetzte.
Ein Geschoß von 30 g auf 500 m/s aus einem Jagdgewehr von 5 kg Gewicht? So eine Kaninchenflak möchte ich nicht auf der Jagd mit mir rumschleppen...
Ernst beiseite. Beim Abbrand der Treibladung wird Energie freigesetzt als
a: Bewegung (kinetische Energie) die Du aus der Vo (Mündungsgeschwindigkeit und der Geschoßmasse von 30 g errechnen kannst E= 1/2M*V². Der Rückstoß ergibt sich aus dem Geschoßimpuls M*Vo, der nach dem Impulserhaltungssatz gleich dem Rückstoß der Waffe ist.
b. Wärme Auch eine Feuerwaffe ist eine Wärmekraftmaschine, ein Zylinder mit beweglichem, allerdings nur einmal verwendbare Kolben. Hier erfolgt erst eine adiabatische Kompression der entstehenden Pulvergase und dann eine ebenso adiabatische Expansion derselben. Der Wirkungsgrad einer Feuerwaffe liegt um die 40%, also weit über dem des Dieselmotors.
Ein nicht unerheblicher Teil der Wärme wird übrigens durch Reibung des Geschosses an der Laufinnenwand erzeugt.
c: Schall. In Mündungsnähe gut 140 db/A, deswegen tragen Schützen auch Gehörschutz.
Vielen Dank für die Hilfe! Wüssten sie vielleicht, wie man darauf kommt, dass bei diesen Vorgang 291 J chemischer Energie in kinetische Energie umgewandelt werden? Ich komm da leider nicht so ganz drauf...