Lentääkö kiväärinluoti ääntänopeammin, ja jos,
mihin se äänivallipamaus hukkuu?
Millä nopeudella/voimalla taivasta kohti ammutut
luodit (n.10gr, vai vaikuttaako paino?) putoavat
maahan? (jos arvellaan että horisontaalinen
lentorata olisi jotain n. 2-3 km).
mihin se äänivallipamaus hukkuu?
Millä nopeudella/voimalla taivasta kohti ammutut
luodit (n.10gr, vai vaikuttaako paino?) putoavat
maahan? (jos arvellaan että horisontaalinen
lentorata olisi jotain n. 2-3 km).
Vastaukset 11
Vanhimmat
netissä taitaa olla vastauksia kysymyksiisi:
äkkiä muistelisin että (lyijy)luodin putoamisnopeus on useita kymmeniä m/s, Googlella esim.
http://perpetualbeta.com/woifm/archive/002290.html.
Eli: kaarella ammuttaessa painovoiman vaikutus on -0, kun luoti palaa samalle korkeudelle ja luoti on osuessaan aina tappava. Pystysuoraan ammuttu luoti putoaa vaarallisen nopeasti, iskuvoima riippuu lähinnä kalibeerista. Luodin paino ei ole kriittinen tekijä, vaan tiheys (lyijyä), muoto ja lentoasento, jotka määräävät vapaan putomisnopeuden ilmakehässä
Useimpien tuliaseiden lähtönopeus on >1.5 Mach.
Luodin osuessa kohteseen, saavuttaa äänivallin murtumisesta johtuva paineaalto sen hetkessä. En osaa arvioida, kuinka suuri energia tuollaisen luodin äänivallin puhkaisuun on tarvittu. "Paluuläjähdyksen" voimakkuus on ilmeisesti suoraan tuosta riippuvainen, ehkä joku viisaampi tietää enemmän?
"Pystysuoraan ammuttu luoti putoaa vaarallisen nopeasti". Voi olla, mutta miksei ihmiset juokse pakokauhussa suojaan kun kuvissa näytetään jonkun ilmaan ammuskelua, lähinnä itäisillä mailla?
Oikeiden kiväärien luodit kyllä lentävät yli äänennopeudella. Jos et kuule sitä pamausta niin korvissasi on kyllä jotain vikaa.. :)
Kiväärin suuri ääni johtuu siis paitsi nallin sytyttämän ruudin poksahduksesta, niin myös luodin ylittäessä äänennopeuden.
Pienoiskivääreihin valmistetaan myös aliäänipatruudoita, joiden luodit lentävät alle äänennopeudella. Pamaus on niin pieni, että niitä voisi ampua jopa ilman kuulosuojausta.
On jopa joitain ilmakiväärejä joiden luoti ylittää äänennopeuden. Äänikin on vastaavasti vähän kovempi kuin perinteisessä ilmakossa on totuttu...
Uusimmassa Tiede-lehdestä löytyy vastaus toiseen kysymykseesi. Rynnäkkökiväärin luoti (7 g, lähtönopeus 710 m/s) saavuttaa lakipisteensä 1900 m noin 15 sekunnin kuluttua laukauksesta. Putoamiseen menee noin 25 sekuntia ja maahan tullessaan luodin nopeus on 100 metriä sekunnissa. Luoti muuten säilyttää asentonsa koko matkan, eli se tippuu perä edellä.
Eli kauas ammuttaessa liikkuvaan maaliin täytyy
ottaa todella paljon ennakkoa osuakseen,
esmes laukkaavaan hirveen kilometrin päähän...
Toisaalta taivaalta tippuvia luoteja on syytä
varoa eikä yrittää ottaa niistä koppia!
Ja että ne tippuvat pystö edellä.
Jaa, äänivallipamaus riippuu siis kappaleen
massasta.(?) siis se äänen voimakkuus.
Kappaleen massa ei sinänsä vaikuta pamauksen äänenvoimakkuuteen.
Eiköhän isomman pyssyn isompi ääni tule ihan siitä suuremman patruunan ruutimäärästä. Äänivallin murtuminen on tosiaankin vain osa metelistä.
Luodin pinta-ala ja/tai ilmanvastuskerroin sen sijaan vaikuttavat volyymiin ainakin jonkin verran...
Luodin kiihtyvyyskin saattaa teoriassa vähän vaikuttaa äänenvoimakkuuteen, mutta tuskin kovin olelllisesti.
Tuo äänennopeus muuten vaihtelee yllättävän paljon. Kovalla pakkasella saattaa äänennopeus olla vain 300 m/s, kun hellekeleillä se onkin 347 m/s.
Ennakkoa pitää olla reippaasti.
Jos luodin keskimääräinen nopeus on vaikkapa 600 m/s (lähtönopeus suurempi, "osuma"nopeus pienempi), hirven nopeus 10 m/s (pikajuoksijan vauhtia) ja matkaa hirveen on 500 m.
Luodilta kuluu 0,83 sekuntia tuohon matkaan.
Hirvi ehtii samassa ajassa hölkätä 8,3 metrin matkan.
Piippu täytyisi myös olla jo reilusti yläviistossa. Vaakatasossa ammuttaessa rynkyn luoti tipahtaa 24 senttiä 150 metrin matkalla.
Pystysuoraan ammutun kappaleen (esim.luodin)nopeus maahanosumishetkellä ei riipu kappaleen massasta eikä siis tietenkään tiheydestä. Ampujan esimerkin pystysuoraan ammuttu luoti putoaa n.20 s ja sen nopeus maassa on 193 m/s.
Tennispallo ja samankokoinen lyijykuula putoavat yhtä nopeasti, tajusihan tuon jo Galilei.
Kyllä kyllä, mutta rajanopeushan sitten riippuukiin massasta.
Lyijykuula tippuu suuremmalla nopeudella kuin tennispallo jos niiden lähtökorkeus vain on riittävän suuri.
Jos tarkastellaan putoamisliikettä neliöllisen ilmanvastuslain vallitessa, niin kuvaavaksi differentiaaliyhtälöksi tulee
m v'(t) = m g -k (v(t))^2
missä m on massa, g maan vetovoiman kiihtyvyys, k ilmanvastuksen verrannollisuuskerroin ja v(t) nopeus ajan t funktiona.
Kun tämä yhtälö ratkaistaan ja ratkaisusta otetaan raja-arvo, kun t lähestyy ääretöntä, niin rajanopeudeksi saadaan
(m g/k)^(1/2).
Näin rajanopeus on verrannollinen putoavan esineen massan neliöjuureen, jos muut tekijät säilyvät vakiona.
ajatuskoe:
pudota 10 km korkeudella lentävästä lentokoneesta höyhetyyny ja samankokoinen ja muotoinen lyijymurikka.
kumpi mahtaa ehtiä ensimmäiseksi maan pinnalle?
taisi muinaisella tutkijalla olla mittaustarkkuudessa toivomisen varaa.
Täytyy hieman puolustaa muinaista tutkijaa, sillä hän ei varmasti päässyt pudottelemaan esineitä kymmenen kilometrin korkeudesta, vaan jo muutama kymmenen metriä sai riittää. Lisäksi hänellä ei ollut nopeustutkaa saati muita elektroniikkavempeleitä nopeuden tai ajan mittaamiseen, vaan silmämääräinen vertailu oli ainoa keino.
vai yhtäaikaa?