Ruutiase (kertaladattava kivääri tai haulikko) ripustetaan tai kiinnitetään kitkattomasti siten, että se pääsee rekyylin voimasta vapaasti liikkumaan taaksepäin. Kun ase laukaistaan, onko luodin liike-energia vain puolet siitä verrattuna siihen, jos aseen tukki olisi tuettu niin, että ase ei pääsisi liikkumaan taaksepäin?
Jakaantuuko ruudin palamisesta saatava energia tasan luodin ja aseen liikkeeseen? Luodin kitka piipussa vienee pienen osan energiasta, mikä näkyy piipun hienoisena lämpenemisenä.
Jakaantuuko ruudin palamisesta saatava energia tasan luodin ja aseen liikkeeseen? Luodin kitka piipussa vienee pienen osan energiasta, mikä näkyy piipun hienoisena lämpenemisenä.
Vastaukset 19
Vanhimmat
Ei.
Ei.
Ei.
No en oo mikään fyysikko mutta eikös asiaa vosi ajatella jotenkin näin: oletetaan että luoti lähtee piipusta nopeudella 300 metriä sekunnissa. Jos asetta kuljetetaan taaksepäin tuolla vauhdilla ja laukaistaan ase, niin luotihan vain tipahtaa piipusta pois, tai ei varmaan edes ehtisi pois piipusta piipun rihlojen kitkan takia.
Eli kai se nopeus hidastuisi tuossa sinunkin tapauksessa
Meinaatko että jos on lentokoneessa joka kulkee 300 m/s, ei pysty ampumaan pyssyllä kaveria menosuuntaa vastaan kun luoti ei tule edes ulos piipusta. Silloinhan matkustajat voivat nauraa räkäisesti terroristille joka osoittelee heitä pyssyllä lentokoneen etuosassa!
No sanopa miten tuo tilanne eroaa siitä, että jos heität pallon vaikka lava-auton lavalta heiton ollessa sama mutta vastakkaissuuntainen kuin auton liikesuunta, niin silloin pallo putoaa suoraan maahan.
Mutta jos siinä kuorma-auton lavalla peremmällä on toinen kaveri jota heität pallolla niin osumanopeus häneen on ihan sama kuin jos tekisit heiton paikallaan olevasta autosta. Eri asia jos yrität heittää liikkuvasta autosta sen ulkopuolella olevaa henkilöä.
Tottakai koska kun pallo jää heiton jälkeen ilmaan, voisi ajatella sen kaverin törmäävän siihen palloon
Tehtävä ratkaistaan ensinnäkin liikemäärän säilymislain avulla. Se kertoo että luodin ja aseen nopeudet ovat kääntäen verrannollisia niiden massoihin. Kun luodin paino on pari promillea aseen painosta, on aseen potkaisunopeus 1 m/s, jos luodin nopeus on 500 m/s.
Energiat jakautuvat myös maassojen suhteessa, eli vain pari promillea ruudin energiasta potkaisee. Jos ase on jäykästi kiinnitetty, saa luoti tuonkin energian.
Tuntuisi oudolta jos 4 6 vastaus olisi oikea.
Ensinnäkin jos ase liikkuu kääntäen verrannollisesti sen massaan ja sitten vielä energiat menevät samalla tavalla ase tuskin liikahtaisi.
Olkoon ase vaikka kallioon pultattuna , maapallo ja kallio heilahtaa massojen suhteessa, siis tosi vähän. Luoti lähtee suunnilleen samalla nopeudella roikkuipa ase narujen nokassa tai kallioon pultattuna stabiilisti.
Energiat on suunnilleen puolet ja puolet, osa menee lämpöna hukkaan
No jos luodin massa on m ja nopeus, ja aseen massa M ja rekyylinopeus V, saadaan liikemäärän säilymisyhtälö:
m*v = M*V; v/V = M/m
Siis nopeudet jakautuvat kääntäen massasuhteessa.
Ruutipanoksen energia E, poislukien lämpö- ym. häviöt, antaa liike-energiat:
E = m*v^2/2 M*V^2/2 = m*v^2/2 * (1 m/M)
Tuosta eka yhtälöstä on ratkaistu V ja sijoitettu toiseen, jolloin nähdään että liike-energiat ovat kääntäen massasuhteessa.
Jos kivääri on kiinnitetty isompaan massaan, kasvaa M vastaavasti, mikä lisää luodin nopeutta ja liike-energiaa.
4 6.lle Samalla tavallako luodin osuessa esim ihmiseen, ihminen saa pari prosenttia luodin energiasta.
Kirjoitit :
"""Energiat jakautuvat myös maassojen suhteessa, eli vain pari promillea ruudin energiasta potkaisee. Jos ase on jäykästi kiinnitetty, saa luoti tuonkin energian"""
Osumahan on käänteinen tapahtuma laukaisulle?
Ei vaikutusta kirjoittaa mielestäni oikein..
Kaksipäinen pyssy, luoti lähtenee noin puolella nopeudella vaikka sama ruutipanos lähettäisi kaksi luotia erisuuntiin.
Ajatus menee noin ajatellen ilmeisesti harhaan.
Luodin lähtönopeus riippuu suurimmaksi osaksi ruutipanoksen paineesta, massojen ero on niin suuri että paineen suuruuteen ei juurikaan vaikuta aseen liike aikana jolloin luoti on vielä piipussa vaikka aseeseen kohdistuva voima onkin suurempi kuin luotiin.
Liikemäärän kaavaan tukeutumalla saataisi luodille lähes ääretön nopeus kun ase tuetaan kallioon, tilannehan on mahdoton, koska kaasunpaine ei juurikaan muutu, oli ase tuettu tai ei.
" Liikemäärän kaavaan tukeutumalla saataisi luodille lähes ääretön nopeus kun ase tuetaan kallioon, tilannehan on mahdoton, koska kaasunpaine ei juurikaan muutu, oli ase tuettu tai ei."
Miten niin? Eikös niinpäin että nopeus V menee nollaan ja luoti saa kaiken liike-energian, joka on tietysti äärellinen.
Jos luoti osuus ihmiseen ja jää hänen sisäänsä, liikemäärä säilyy siinäkin eli voidaan laskea kuinka paljon "heilahtaa taaksepäin". Ihminen otta myös kaiken luodin energian silloin, ja se jakautuu mekaanisen, lämpö- ja liike-energian kesken.
Tässä taisi alkuperäinen kysymys unohtua. Kysyin, jakaantuuko ruudin energia tasan aseen ja luodin kesken, mutta en puhunut mitään luodin nopeudesta, koska sillä ei ole (kysymyksen kannalta) merkitystä.
Teoreettisesti ajatellen niin pitäisi tapahtua, koska räjähdyskaasu pyrkii erottamaan luodin ja aseessa kiinni olevan hylsyn toisistaan. Ei ole siten mitään syytä, miksi jako ei tapahtuisi tasan.
Teoreettisesti ajatellen se on liikemäärä joka jakaantuu tasan vastakkaisiin suuntiin menevien osien kesken, sen sanoo liikemäärän säilymislaki. Jos ennen laukausta asella ei ole liikettä mihinkään suuntaan ja räjähdysvoima jakaantuu symmetrisesti, pitää kokonaisliikemäärän olla nolla laukeamisen jälkeenkin. Energian säilymislaki sanoo että osien liike-energioiden pitää olla yhtä kuin räjähdysenergia miinus häviöt, mutta ei se sano että liike-energioiden eri suuntiin pitää olla samat.
Liikemäärän ja -energian erot ovat ne, että liikemäärä on vektorisuure ja sillä on lineaarinen riippuvuus nopeudesta, kun taas liike-energia on skalaarisuure ja sillä on neliöllinen riippuvuus nopeudesta.
Jos liikemäärä jakaantuu tasan, liike-energia ei voi jakaantua tasan, koska ase ja luoti saavat tietyt nopeudet, jotka vaikuttavat neliöllisesti niiden liike-energioihin. Nopeudet jakaantuvat siten massojen suhteissa (liikemäärätarkastelussa), mutta koska luodin nopeus sen pienen massan vuoksi on paljon asetta suurempi, luodin liike-energia on siten myöskin asetta suurempi.
Rynnäkkökiväärin luoti painaa 8 g ja se saa runsaan 700 m/s nopeuden. Tästä voidaan laskea liike-energiaksi 2000 J. Yhtä suuri energia jonka saa 20 kilon punnus kun se pudotetaan 10 metrin korkeudesta. Jos ase saisi saman liike-energian kuin luoti, vaikuttaisi se olkapäähän vastaavasti kuin tuo punnuksen pudotus. Taitaisi mennä olkapää tohjoksi.
Rynkky on itselataava, joten se hukkaa hieman ruudin energiasta. "Liikkuvat" tulevat taakse melkoisella nopeudella, mikä mahdollistaa suuren tulinopeuden. Olisiko ollut 700/min..?
Tuohon pitää hakea vastausta impulssin kautta. Newtonin lakien mukaanhan voimalla on yhtäsuuri, vastakkainen voima, joten aseen piippua vetää taaksepäin yhtä suuri voima kuin painaa luotia eteenpäin piipussa.
Impulssi vaikuttaa sen ajan, minkä luoti kulkee piipussa, joten luodin kiihtyvyys ja piipun pituus ratkaisee lähtönopeuden _suhteessa_ piippuun. Laukaistessa piippu potkaisee taaksepäin, jolloin luodin lähtönopeus _suhteessa_ liikkumattomaan koordinaatistoon pienenee, sitä enemmän, mitä suuremman nopeuden piippu saa.
Mitä tästä seuraa? Muun muassa se, että raskaamman luodin käyttö potkaisee ampujaa enemmän, vaikka patruunan ruutipanos olisi sama. Ja kääntäen: samalla patruunalla kevyempi ase potkaisee raskasta enemmän.
Kotitehtävänä voitte laskea, kuinka paljon. ; )
"Newtonin lakien mukaanhan voimalla on yhtäsuuri, vastakkainen voima"
Kyllä.
"joten aseen piippua vetää taaksepäin yhtä suuri voima kuin painaa luotia eteenpäin piipussa."
No ei suinkaan, sillä nuo eivät ole toistensa vastavoimia.
Luotia eteenpäin työntävä voima on heikompi kuin asetta taakse työntävä voima, ko voimen Itseisarvojen erotus kiihdyttää palokaasuja eteenpäin osin luodin nopeuteen. Suujarruja voi toki olla varsinkin tykin putkessa, mikä sitten kiskaisee putkea eteenpäin heti perään vähentäen rekyyliä.