Rückstoß

[Andrè1]

2) Extrem enger Lauf, bzw. schlechter Reibwert (~1) zwischen Lauf und Geschoß: hier wird man praktisch NICHTS merken, solange das Geschoß im Lauf ist, denn die Kraft die das Geschoß nach vorne treibt, wird wegen der schlechten Reibung zu 100% auf den Lauf übertragen. Geschlossenes System, also keine Energie dringt nach außen, bis das Geschoß den Lauf verläßt.

3) Extrem langer Lauf, extrem guter (nicht vorhandener) Reibwert zwischen Lauf und Geschoß. Die Ladung wird gezündet, die gleiche Kraft wirkt auf den Verschluß, wie auf das Geschoß und treibt das Gewehr nach hinten und das Geschoß nach vorne. Hier entsteht der Rückstoß bereits bei der Zündung und wird immer geringer, bis die Gase den Lauf verlassen haben. Wenn der Lauf unendlich lang wäre, wäre der Rückstoß wegen der entweichenden Gase nicht vorhanden.

Die Realität ist eine Kombination von allen drei Extremfällen.

Es ist kein Geschossenes System!

Das haben wir hier bereits bis zum Erbrechen durchgekaut...

Gruß André

[Stefan Klein]

Für den Rückstoß ist des doch völlig Hupe was innerhalb der Waffe passiert.

Was ist denn z.B. mit einer Erbsenpistole? Da gibt es keine Gase und Drücke und trotzdem hat die "Waffe" einen (wenn auch geringen) Rückstoß.

Bitte die Kiste nicht mit Energiebetrachtungen verwechseln, es geht hier rein um die Frage des Impulses.

Geht man davon aus, dass im Schuss das Treibladungspulver zu Gas komplett umsetzt, lautet der Impulserhaltungssatz wie folgt:

M0xV0 = M1xV1+M2xV2+M3xV3

M0= Masse von Waffe, Geschoss, Pulver (= M1+M2+M3)

V0= Geschwindigkeit vor dem Schuss (0m/s)

M1=Masse der Waffe

V1=Geschw. der Waffe nach dem Schuss

M2=Masse Geschoss

V2=Mündungsgeschwindigkeit des Geschosses

M3=Masse der Treibladung bzw. Masse der Gase

V3=Geschw. der Gase an der Mündung

Daraus ergibt sich nach Umstellung der Gleichung

-M1xV1=M2xV2+M3xV3

Das "-" gibt hier die entgegengesetzte Richtung an.

Seht die Waffe einfach mal als Blackbox, ohne die Vorgänge im Inneren zu beachten. Egal wie, der Impulserhaltungssatz muss immer gelten. Die Umsetzung der Reaktionsprodukte spielt für die Impulserhaltung keine Rolle. Andernfalls müsste nämlich Masse zu Energie zerstrahlen. In der Wald- und Wiesenphysik bei chemischen Reaktionen passiert das aber nicht und selbst in der Kernphysik sind die "verlorenen" Massen beim großen Atom-Bumm marginal.

Eigentlich ist die obige Gleichung noch um den Faktor Mensch zu erweitern, der noch in die Masse der Waffe einzurechnen ist. Deswegen, wird man, sofern man die Waffe vernünftig in die Schulter zieht, nur sanft angeschoben (M1 groß, V1 klein). Wenn man das nicht macht, fehlt der Mensch in der Gleichung und die Waffe trifft mit der Geschwindigkeit V1 auf die Schulter (M1 klein, V1 groß). Für die Validierung der obigen Gleichungen empfehle ich einen 98K mal 5 cm von der Schulter weg zu halten und dann mal sachte nen Schuss kommen zu lassen.

Gruß

Stefan

[Greg]

Für den Rückstoß ist des doch völlig Hupe was innerhalb der Waffe passiert.

Stefan

Nun, erstens ist es das NICHT und zweitens hatte der Themenstartert darum gebeten GENAU der Rückstoß zu erklären.

Die Betrachtung ist ganz einfach und ich will noch einen Anlauf starten:

- die Waffe liegt auf einem reibungsfreien Luftkissen

- das Geschoß hat keine Reibung im Lauf

- Kleinkram wie Masse des Schlagbolzens vernachlässigen wir

- Gase zünden schlagartig

- der Einfachheit halber nehmen wir ein Pistolenkaliber, bei dem die Hülse etwa den gleichen Durchmesser hat wie das Geschoß

Erklärung:

1) Moment der Zündung:

- die Waffe wird per Fernzündung abgefeuert

- die Ladung wird gezündet

- es entsteht Druck

- dieser Druck wirkt auf den Lauf (die resultierende Kraft hebt sich aber auf)

- dieser Druck wirkt auf den Verschluß (der mit der Waffe fest verbunden ist)

- dieser Druck wirkt auf den Geschoßboden

In diesem Moment bewegt sich noch weder Waffe, noch das Geschoss, aber wir haben eine Kraft nach vorne auf das Geschoß und eine nach hinten auf die Waffe. Da beide reibungsfrei "Im Raum" hängen, fangen beide an sich zu bewegen. In diesem Moment ist die Kraft auf beide (Geschoß + Waffe) am höchsten.

Die Kraft, die auf beide wirkt ist einfach zu berechen:

Kraft Waffe = Kraft Geschoß = Querschnittsfläche Kaliber x Druck im Lauf

Die Beschleunigung, die beide erfahren läßt sich einfach ausrechnen aus der Formel:

Beschleunigung = Kraft/Masse

Hier wird es interessant, denn hier sieht man, daß das Geschoß mehr beschleunigt wird als die Waffe, denn die Geschossmasse ist kleiner.

2) Das Geschoß hat sich ca. um die Hülsenlänge im Lauf bewegt

Das Volumen, das die Gase jetzt im Lauf einnehmen, hat sich etwa verdoppelt, damit sinkt der Druck auf die Hälfte, damit auch die Kraft auf das Geschoß und die Waffe.

Hier ist es auch interessant: wenn das Geschoß sehr leicht ist, wird es sehr schnell beschleunigt (siehe 1) und hat sich sehr schnell bewegt. Damit wirkte der hohe Druck im Lauf wesentlich kürzer, als wenn das Geschoß schwer gewesen wäre.

Im Extremfall wo das Geschoß so schwer wie die Waffe wäre, würde sich die Waffe genauso schnell nach hinten bewegen, wie das Geschoß nach vorne.

3) Das Geschoß hat sich nach vorne bewegt, die Waffe hat sich nach hinten bewegt, der Druck im Lauf ist geringer geworden, die Kraft auf das Geschoß und die Waffe auch.

(Bem.: Das Geschoß und die Waffe haben jetzt eine sehr unterschiedliche Geschwindigkeit, die man nur über ein Integral von Beschleunigung über die Zeit ausrechnen müßte und das möchte ich hier nicht erläutern)

4) Das Geschoß hat sich weiter bewegt und ist unmittelbar davor, den Lauf zu verlassen. Der Druck im Lauf ist jetzt auf einen Bruchteil des Anfangsdruckes gesunken. Je länger der Lauf ist, um so geringer ist der Druck.

Es gilt immer noch: Die Kraft auf das Geschoß ud die Waffe sind wie unter 1 erläutert, nur der Druck ist geringer.

5) Das Geschoß hat den Lauf verlassen (und ist für die Waffe jetzt ganz unbedeutend). Der Druck im Lauf wird jetzt wesentlich schneller zusammenbrechen, wirkt aber nach wie vor auf den Verschluß, und beschleunigt die Waffe noch immer nach hinten, bis es keinen Druck im Lauf mehr gibt.

6) Ergebnis:

- das Geschoß fliegt nach vorne

- die beschleunigte Waffe freut sich schon darauf, sich auf der Schulter des Schützen abzubremsen.

Randbemerkung:

5a) Mündungsbremse: Der noch im Lauf vorhandene Druck entweicht nicht direkt nach vorne, sondern wird gezwungen, zu den Seiten zu entweichen. Der Druck wird auf Prallflächen gelenkt, die vorzugsweise viel größer sind, als der Kaliberdurchmesser.

Die Kraft erechnet sich wieder über: Fläche der Mündungsbremse x Druck im Lauf.

Der zwar jetzt viel kleinere (Rest)Druck wirkt so auf die großen Flächen der Mündungsbremse nach vorne und wirkt dem Druck entgegen, der auf den Verschluß wirkt. So kann die Mündungsbremse einen Teil der Beschleunigung der Waffe ausgleichen.

[Martin Gritsch]

Nun, erstens ist es das NICHT und zweitens hatte der Themenstartert darum gebeten GENAU der Rückstoß zu erklären.

Die Betrachtung ist ganz einfach und ich will noch einen Anlauf starten:

mannomann, es ist nicht richtig das mehr worte mehr wahrheit/mehr information transportieren würden

ich habe so den eindruck zwischen deinem sperrfeuer an kompliziertheiten (infinitesimalrechnung an den haaren herbeiziehen um einen im grundprinzip einfachen sachverhalt zu erklären? ) herauslesen zu können dass du den ablauf richtig beschreibst und es da meist nur um des kaisers bart geht, nicht um eine ernsthafte erklärung der prinzipien. wenn du mir aber nochmal ernsthaft erklären willst, dass der rückstoß von der reibung abhängig sei , dann muss ich dich ungeachtet deines hohen alters (vergesslichkeit?) doch nochmal zu den schulbüchern bitten und dem einfachen beispiel von dem jungen auf dem skateboard, der sich alleine dadurch dass er steine nach hinten wirft nach vorne bewegt. oder zur frage wo denn beim raketenantrieb im weltraum die reibung bleibt...

(vermutlich handelt es sich hier auch um eine unglückliche formulierung: ja klar, ohne ausreichend reibung schaffst du keinen druckaufbau, ohne druck gibt es keine bewegung des geschosses = keinen impuls und somit keinen rückstoß das ist aber ein genauso trivialer und somit wenig hilfreicher fall, wie deine überlegung wenn das geschoss steckt und der lauf birst gibt es keinen rückstoß. ebenso trivial ist die ansage dass natürlich der druck das geschoss beschleunigt und soit letztendlich für den rückstoß verantwortlich sei. ja sicher ist das so, dennoch ist die nachgestellte rechnung zum thema kraft auf die querschnittsfläche aussagelos in zusammenhang mit dem gefragten rückstoß. was sollen denn deine stolz errechneten 63 kg aussagen?)

naja lassen wir das, don't feed the trolls...

[wopi]

Danke für die ausführlichen Erklärungen zum Thema Rückstoß.

Aber jetzt 'mal ganz einfach: Was ich an meiner Schulter spüre ist die Rückstoß-Kraft. Gibt es seriöse Angaben zur Größe dieser Kraft für folgende Fälle:

1. Repetierer mit 4 kg, 60 cm Lauf, Kaliber .308, Geschoss 9,7 Gramm, v(0) 810 m/s

2. Repetierer mit 4 kg, 60 cm Lauf, Kaliber 8x57 IS, Geschoss 12,0 Gramm, v(0) 810 m/s

Die Fälle 1 und 2 kenne ich aus der Praxis, der Unterschied ist klar spürbar. Darüberhinaus plane ich die Anschaffung folgender Büchse:

3. Repetierer mit 4 kg, 60 cm Lauf, Kaliber .375 H&H Magnum, Geschoss 19,4 Gramm, v(0) 790 m/s

oder

4. Repetierer mit 4 kg, 60 cm Lauf, Kaliber .338 WinMag, Geschoss 14,6 Gramm, v(0) 835 m/s

Ist der Rückstoß für diese 4 Fälle zahlenmäßig bewertbar?

Bin gespannt!

Wopi

[Martin Gritsch]

Auch hier irrt wer, schieß mal ne 1911er im Vergleich zu nem gleichschweren Revolver in .45ACP.

HA, die nach dem Rückstoßladerprinzip funktionieren schießen sich immer unangenehmer, als gleichschwere Repetierer.

hm, ehrlich gesagt bin ich nicht sensibel genug um zu sagen "das eine schiesst sich jetzt unangenehmer als das andere".

ich kann .22lr von .45ACP und .45ACP von .50AE auseinanderhalten, das reicht schon mal

im grunde genommen klingt das ganze aber plausibel: beim rückstoßlader wird der meiste rückstoß zuerst in der bewegten verschlussmasse "aufgespeichert" und dann schlagartig wenn der verschluss hinten anschlägt auf dich übertragen. beim repetierer bekommst du die impulsübertragung langsamer ab, während der gesamten laufzeit des geschosses im lauf.

lg

martin

edit: ein teil des gefühlten unterschieds beim revolver ist u.a. dass durch die relativ hohe lage der laufachse viel mehr energie in eine drehbewegung der waffe umgesetzt wird statt gerad nach hinten zu schlagen. der revolver rollt nach oben ab, erwünscht und begünstigt durch die griff-form.

[Martin Gritsch]

Aber jetzt 'mal ganz einfach: Was ich an meiner Schulter spüre ist die Rückstoß-Kraft. Gibt es seriöse Angaben zur Größe dieser Kraft für folgende Fälle:

1. Repetierer mit 4 kg, 60 cm Lauf, Kaliber .308, Geschoss 9,7 Gramm, v(0) 810 m/s

2. Repetierer mit 4 kg, 60 cm Lauf, Kaliber 8x57 IS, Geschoss 12,0 Gramm, v(0) 810 m/s

Die Fälle 1 und 2 kenne ich aus der Praxis, der Unterschied ist klar spürbar. Darüberhinaus plane ich die Anschaffung folgender Büchse:

3. Repetierer mit 4 kg, 60 cm Lauf, Kaliber .375 H&H Magnum, Geschoss 19,4 Gramm, v(0) 790 m/s

oder

4. Repetierer mit 4 kg, 60 cm Lauf, Kaliber .338 WinMag, Geschoss 14,6 Gramm, v(0) 835 m/s

Ist der Rückstoß für diese 4 Fälle zahlenmäßig bewertbar?

was du an deiner schulter spürst ist die kraft, die erforderlich ist, um die in der waffe gespeicherte bewegungsenergie (impuls) abzubremsen (in reibungswärme umzusetzen).

da kraft = masse x beschleunigung und beschleuningung = änderung der geschwindigkeit mit der zeit, bedeutet das, dass du umso mehr kraft brauchst, je kürzer die zeit sein soll in der du das ding abbremsen willst. das heisst, man kann diese kraft kaum allgemein gültig berechnen, sondern es hängt zB davon ab wie hart deine schulter gepolstert ist weich gepolsterte schulter die nachgibt = wenig kraft die dafür über einen längeren abbrems-weg wirkt, harte schulter direkt am knochen = größere kraft, die über einen kurzen abbrems-weg wirkt.darauf basieren ja auch die wirkprinzipien von rückstoß-dämpfern (shoulder pads)

zahlenmäßig erfassbar ist es dann, wenn du entsprechende mess-sensoren an deiner schulter anbringst und das für deine waffe/munition/schulter mal nachmisst.

vielleicht helfen dir folgende vergleiche:

für fall 1: deine 4 kg waffe hätte nach der impulserhaltung bei freier bewegung ca 2m/s erreicht

=> das entspricht also dem was du abfangen müsstest, wenn das gewehr aus 20 cm höhe herabfällt

fall 2: 2,4 m/s => entspricht dem was du abfangen müsstest wenn das gewehr aus 30cm höhe herabfällt

fall 3: 3,8 m/s => entspricht dem was du abfangen müsstest wenn das gewehr aus 75cm höhe herabfällt

fall 4: 3,1 m/s => entspricht dem was du abfangen müsstest wenn das gewehr aus 47cm höhe herabfällt

probier es halt mal aus und halte als messgerät den zehen darunter

lg

martin

[Jürgen007]

Leider habe ich kein Physikstudium genossen. Aber vielleicht wäre ein kleines Experiment ja ziemlich aufschlussreich.

Also laden wir zwei unserer heißgeliebten 8x57 Hülsen (hat ja jeder deutsche Haushalt:-)) wie folgt:

44 grs. N140 hinter 200 grs. Sierra MatchKing

44 grs. N140 hinter 8 mm Holzdübel (hat jeder Baumarkt)

Die zur Verfügung stehende Energie (Pulver) ist die selbe. Vom Ausziehwiderstand steht der Dübel dem MK wohl in nichts nach, zur Not das Holz nach dem Setzen etwas befeuchten. Demzufolge dürfte sich ein annähernd gleich grosser Druck aufbauen. Und was macht der Rückstoss???

[Martin Gritsch]

Leider habe ich kein Physikstudium genossen. Aber vielleicht wäre ein kleines Experiment ja ziemlich aufschlussreich.

Also laden wir zwei unserer heißgeliebten 8x57 Hülsen (hat ja jeder deutsche Haushalt:-)) wie folgt:

44 grs. N140 hinter 200 grs. Sierra MatchKing

44 grs. N140 hinter 8 mm Holzdübel (hat jeder Baumarkt)

Die zur Verfügung stehende Energie (Pulver) ist die selbe. Vom Ausziehwiderstand steht der Dübel dem MK wohl in nichts nach, zur Not das Holz nach dem Setzen etwas befeuchten. Demzufolge dürfte sich ein annähernd gleich grosser Druck aufbauen. Und was macht der Rückstoss???

also rechnen wir nach.

angenommen die energie des pulvers wird in beiden fällen tatsächlich vollständig/in gleichem maß umgesetzt und auf das geschoss übertragen (tatsächlich wird bei so einem leichten geschoss nicht annähernd genügend druck aufgebaut um das pulver anständig zu verbrennen bzw ist das geschoss bereits viel früher aus dem lauf raus und somit die vollständigkeit der verbrennung nicht gewährleistet.)

sagen wir also das 200 grs = 13g geschoss hätte 800 m/s erreicht => 4.150 J energie.

sagen wir der holzdübel in passender größe hätte gerade mal 2 g, müsste also wenn wir gleiche energie erreichen wollen etwa 2.065 m/s haben.

allein die geschwindigkeit zeigt die pktische unmöglichkeit des versuchs

aber rechnen wir weiter:

im ersten fall haben wir einen geschoss-impuls von 10,4 kg*m/s -> das 4kg gewehr würde versuchen sich mit 2,6 m/s nach hinten zu bewegen. (entspricht einer fallhöhe von 35cm)

im zweiten fall haben wir einen geschoss-impuls von 4,1 kg*m/s -> das 4kg gewehr würde versuchen sich mit 1 m/s nach hinten zu bewegen (entspricht einer fallhöhe von 5,4 cm)

somit haben wir erfolgreich bewiesen, dass leichtere geschosse bei gleicher energie deutlich weniger rückstoß haben. ist auch klar - die energie wächst mit dem quadrat der geschwindigkeit, der impuls nur linear. das ist auch der grund warum die IPSC- und anderen faktoren immer eine art impuls darstellen und nichts mit der energie zu tun haben. wer wenig impuls = rückstoß bewältigen muss, der wird minor gewertet.

der versuch würde so nicht klappen, bei gleichen pulvern und mengen würdest du deutlich weniger v0 herausbekommen, wenn du entsprechend rasante pulver einsetzt um das leichte ding so schnell zu machen wie es nötig wäre dann würden nur ncoh holzspäne rausfliegen. aber das hat schon alles ncihts mehr mit dem rückstoß zu tun, jetzt müsste der thread in den wiederlade-bereich verschoben werden

wenn jetzt ein ganz schlauer nachrchnet und herausfindet, dass die energie des gesamtsystems in den beiden fällen unterschiedlich ist (energie des geschosses jedes mal gleich, aber aufgrund der geringeren geschwindigkeit des zurücklaufenden gewehrs hat das gewehr im ersten fall 13,5 und im zweiten fall nur noch 2,1 J) das liegt an der annahme der identischen geschoss-energie. wenn die energie des gesamtsystems gleich bleiben soll, so wird natürlich von der zur verfügung stehenden energie des pulvers die konstant ist entsprechend anders auf gewehr und geschoss umverteilt. energieerhaltung und impulserhaltung gleichzeitig schliessen sich nicht aus

lg

martin

[Greg]

wenn du mir aber nochmal ernsthaft erklären willst, dass der rückstoß von der reibung abhängig sei , dann muss ich dich ungeachtet deines hohen alters (vergesslichkeit?) doch nochmal zu den schulbüchern bitten

Zunächst wäre es nett, wenn Du sachlich bleiben würdest.

Wir reden hier nicht vom Skatebord, sondern von einer Schußwaffe. Ich hatte mehrere Extrembeispiele gezeigt, anhand derer es manchmal einfacher ist das eine oder andere Phänomen zu erklären.

Einer dieser Extrembeispiele war der Fall, wenn das Geschoß eine so hohe Reibung im Lauf hat, daß es gar nicht durch den Lauf gepreßt werden würde. Dann wäre gar kein Rückstoß da. Die Reibung des Geschoßes im Lauf wirkt nämlich dem Rückstoß entgegen.

Infinitesimal hatte ich jemandem gesagt, der laut seines Profils Physik als Hobby betreibt. Hier ging es um den extrem kurzen (infinitesimal kurzen) Augenblick in dem die Zündung stattfand, sich aber noch keine Massen bewegen (und damit auch noch keinen Impuls haben können). Bereits in diesem Moment wirkt eine Kraft auf das Gewehr und das Geschoß. Dieses Beispiel hatte ich gebracht um aufzuzeigen, daß die Impulsbetrachtung garnicht nötig ist, sondern sich alles mit dem Druck im Lauf erklären läßt.

Gruß,

der Troll

[Martin Gritsch]

Zunächst wäre es nett, wenn Du sachlich bleiben würdest.

Wir reden hier nicht vom Skatebord, sondern von einer Schußwaffe. Ich hatte mehrere Extrembeispiele gezeigt, anhand derer es manchmal einfacher ist das eine oder andere Phänomen zu erklären.

Einer dieser Extrembeispiele war der Fall, wenn das Geschoß eine so hohe Reibung im Lauf hat, daß es gar nicht durch den Lauf gepreßt werden würde. Dann wäre gar kein Rückstoß da. Die Reibung des Geschoßes im Lauf wirkt nämlich dem Rückstoß entgegen.

Infinitesimal hatte ich jemandem gesagt, der laut seines Profils Physik als Hobby betreibt. Hier ging es um den extrem kurzen (infinitesimal kurzen) Augenblick in dem die Zündung stattfand, sich aber noch keine Massen bewegen (und damit auch noch keinen Impuls haben können). Bereits in diesem Moment wirkt eine Kraft auf das Gewehr und das Geschoß. Dieses Beispiel hatte ich gebracht um aufzuzeigen, daß die Impulsbetrachtung garnicht nötig ist, sondern sich alles mit dem Druck im Lauf erklären läßt.

gerne.

du hast ja mit dem was du hier sagst absolut recht, nur hat das wirken von druck-kräften auf gewehr und geschoss in dem infinitesimal kurzen augenblick in dem sich noch keine massen bewegen (wie auch in jedem anderen augenblick) nichts mit der frage nach dem rückstoß zu tun. das wirken der kräfte verursacht die beschleunigung des geschosses. und die beschleunigung verursacht den rückstoß, und letzterer funktioniert nach dem impulserhaltungssatz der dann eben zur klärung doch noch nötig wird (wie in dem thread glaube ich jetzt schon von mehreren seiten bestätigt wurde). "sich damit alles erklären lässt" -> ja, über umwege letztendlich schon, aber nicht in unmittelbarem zusammenhang bzw es legt irgendwie den trugschluss nahe, allein der ausströmende druck würde ähnlich bei einer rakete den rückstoß verursachen. ja, schon auch, aber wie ich - mit hilfe des impulserhaltungssatzes - nachgerechnet habe, nur zu wenigen % des gesamten rückstoßes.

das schöne an physikalischen gesetzen ist, dass sie für alle systeme gelten, egal ob schusswaffe oder skateboard.

einen satz muss ich noch korrigieren: "die reibung wirkt dem rückstoß entgegen" - njet. reibung ist eine kraft und eine kraft kann nur einer anderen kraft (in dem fall druck-kraft) entgegenwirken. heben sich die beiden auf, resultiert eine kraft von null, und null kraft auf eine masse gibt null beschleunigung und damit null geschwindigkeit und null impuls und null rückstoß. wenn die resultierende kraft nicht null ist so bleibt doch noch eine beschleunigung übrig und somit eine (geringere) geschwindigkeit (v0) und impuls und rückstoß. somit hast du zwar in gewisser weise inhaltlich recht, aber die formulierung verursacht bei mir heftige augenschmerzen. reibung ist jedenfalls nicht erforderlich um rückstoß zu verursachen, der trugschluss drängt sich mir aus deiner formulierung heraus auf. je höher die reibung desto geringer die v0 und somit desto geringer der rückstoß, es gibt also einen gewissen indirekten zusammenhang. rückstoß ist ein impuls und der kann nur einem impuls entgegenwirken genauso wie nur kraft gegen kraft aufgerechnet werden kann, sonst wäre das äpfel und birnen gegeneinander rechnen. für den betrachter von außen ist das letztendlich egal, er misst welche v0 abzüglich aller reibungskräfte übrig bleibt und das genügt zur ermittlung des rückstoßes.

einverstanden?

physik, chemie und mathe sind deswegen nur noch meine hobbies, weil ich nach dem studium beruflich der wissenschaft abhanden gekommen bin und mich heute dem schnöden mammon hingebe. insofern bin ich vielleicht ein bischen mehr als hobby-physiker wenngleich das ganze bei mir auch schon ein paar jährchen zurückliegt.

lg

martin

[Greg]

..........somit hast du zwar in gewisser weise inhaltlich recht, aber die formulierung verursacht bei mir heftige augenschmerzen. rückstoß ist ein impuls und der kann nur einem impuls entgegenwirken genauso wie nur kraft gegen kraft aufgerechnet werden kann, sonst wäre das äpfel und birnen gegeneinander rechnen. für den betrachter von außen ist das letztendlich egal, er misst welche v0 abzüglich aller reibungskräfte übrig bleibt und das genügt zur ermittlung des rückstoßes.

einverstanden?

lg

martin

Deine Formulierungen sind zum Teil sachlich schlicht inkorrekt, die Definition des Rückstoßes beginnt mit den Worten: "Rückstoß ist die KRAFT, die auf einen Körper wirkt....."

Ich habe auch NIE behauptet, daß die ausströmenden Gase alleine für den Rückstoß verantwortlich sind (was schlicht falsch wäre), sondern daß es der Druck im Lauf ist.

Nochmal, ich denke, daß sich viele mit der Erklärung actio=reactio schwertun, erst Recht jemand, der es genau wissen will. Ich finde die Anschauung über die Druckverhältnisse schlicht einfacher. Aber jedem das seine.

Ich bin damit einverstanden, den Disput zu beenden. Wenn gewünscht, kann ich sofort damit aufhören und es ist das letzte Posting.

[Martin Gritsch]

Deine Formulierungen sind zum Teil sachlich schlicht inkorrekt, die Definition des Rückstoßes beginnt mit den Worten: "Rückstoß ist die KRAFT, die auf einen Körper wirkt....."

ich dachte wir wollen uns wieder sachlich unterhalten statt den anderen zu beschimpfen?

wessen definition beginnt mit diesen worten?

ahja, eine kurze recherche zeigt dass du dich auf die (von google gekürzte online-)formulierung von meyers lexikon stützt, leider nicht gerade eine quelle wissenschaftlich korrekter aussagen, wie leider oft das web.

ein griff ins regal - da steht der Alonso / Finn - ein anerkanntes Lehrbuch der Physik, 2. Auflage 1990, (jetzt weisst du wann meine physikvorlesungen waren) - darin findet man ab seite 103 ff alles über kinetik, u.a. liest man auch auf seite 108 im kapitel über impulserhaltung: "Ein Beispiel ist der Rückstoß einer Feuerwaffe. Ursprünglich ist das System Gewehr-Kugel in Ruhe und der Gesamtimpuls ist Null. Wenn das Gewehr abgefeuert wird, stößt es zurück um den nach vor gerichteten Impuls der Kugel aufzuheben."

online verfügbar, diese hier ist nicht so schlecht: http://de.wikipedia.org/wiki/R%C3%BCcksto%C3%9F - man beachte den satz: "Der Rückstoßimpuls pR ist gemäß dem Satz der Impulserhaltung gleich dem Impuls, der dem Projektil und den nach vorn strömenden Gasen der Treibladung zuteil wird"und "Die Geschwindigkeit der Rückstoßbewegung der Waffe vR ergibt sich entsprechend dem Satz der Impulserhaltung aus der Masse des Geschosses mG, aus der Geschwindigkeit des Geschosses v0 und aus dem Verhältnis der Waffenmasse mW (in Kilogramm) zur Geschossmasse"

lg

martin

[wopi]

Danke für die ausführlichen Erklärungen zum Thema Rückstoß.

Aber jetzt 'mal ganz einfach: Was ich an meiner Schulter spüre ist die Rückstoß-Kraft. Gibt es seriöse Angaben zur Größe dieser Kraft für folgende Fälle:

1. Repetierer mit 4 kg, 60 cm Lauf, Kaliber .308, Geschoss 9,7 Gramm, v(0) 810 m/s

2. Repetierer mit 4 kg, 60 cm Lauf, Kaliber 8x57 IS, Geschoss 12,0 Gramm, v(0) 810 m/s

Die Fälle 1 und 2 kenne ich aus der Praxis, der Unterschied ist klar spürbar. Darüberhinaus plane ich die Anschaffung folgender Büchse:

3. Repetierer mit 4 kg, 60 cm Lauf, Kaliber .375 H&H Magnum, Geschoss 19,4 Gramm, v(0) 790 m/s

oder

4. Repetierer mit 4 kg, 60 cm Lauf, Kaliber .338 WinMag, Geschoss 14,6 Gramm, v(0) 835 m/s

Ist der Rückstoß für diese 4 Fälle zahlenmäßig bewertbar?

Bin gespannt!

Wopi

Von Energieerhaltung, Impulsen usw. habe ich genug gehört, aber vielleicht kann noch jemand auf meine o. g. Frage eingehen?

Wopi

[Flattwin]

ein griff ins regal - da steht der Alonso / Finn - ein anerkanntes Lehrbuch der Physik, 2. Auflage 1990,

Wie schön! Es gibt noch jemanden der seine Anfängervorlesung auch mit dem Alonso Finn bestritten hat.

Ich fand den damals ziemlich gut. Kinder wie lange ist das her, da wird man ja richtig sentimental.

Aber bewundernswert, dass Du hier noch so viel Energie aufbringst. Ich weiss ja, man sollte nie aufgeben, aber irgendwie kann ich mich nicht mehr zur Diskussion mit so lustigen Hobby-Genies aufraffen; ist wohl das Alter.

Aber muss ich ja auch nicht, Du machst das schon.

Gruß

Martin

[Greg]

ich dachte wir wollen uns wieder sachlich unterhalten statt den anderen zu beschimpfen?

wessen definition beginnt mit diesen worten?

ahja, eine kurze recherche zeigt dass du dich auf die (von google gekürzte online-)formulierung von meyers lexikon stützt, leider nicht gerade eine quelle wissenschaftlich korrekter aussagen, wie leider oft das web.

lg

martin

Die Definition stammt aus der Brockhaus Enzyklopädie in 30Bd. Quellen aus dem Internet benutze ich nie. Woher diese Definition stammt ist auch völlig egal. Rückstoß ist eine Kraft und wird in kg x m/s² gemessen und das wirst Du auch bei Ziolkowski finden.

So und jetzt sage mir bitte, wo ich Dich beschimpft habe.

Und vielleicht sagst Du mir auch noch wo steht, daß der Rückstoß ein Impuls ist. Vielleicht noch die Einheit?

Und wo Du dabei bist, vielleicht noch die Einheit der Energie dazutun. Nach Deiner Aussage, ist die Bewegungsenergie der Impuls. Und jetzt wird es spannend!

.....die in der waffe gespeicherte bewegungsenergie (impuls) abzubremsen (in reibungswärme umzusetzen).......

lg

martin

Ich gebe es jetzt auf. Du hast gewonnen.

[Martin Gritsch]

Die Definition stammt aus der Brockhaus Enzyklopädie in 30Bd. Quellen aus dem Internet benutze ich nie. Woher diese Definition stammt ist auch völlig egal. Rückstoß ist eine Kraft und wird in kg x m/s² gemessen und das wirst Du auch bei Ziolkowski finden.

brockhaus, meyer,... alles bekanntlich werke deren hauptthema die physik ist.

wer ziolkowski ist, weiss ich nicht. einer von den drei herren hier? http://de.wikipedia.org/wiki/Ziolkowski

solltest du wider erwarten noch andere quellen berücksichtigen wollen:

die hier hat das sehr gut verständlich aufbereitet:

http://www.dr-gmuender.de/inforueckstoss.html

von der uni duisburg habe ich ein ganz nttes skriptum mit den nötigen grundlagen gefunden:

http://www.uni-duisburg-essen.de/fischer/m....1195.VkUee.pdf (seite 16 kommt auf den schuss)

aber natürlich hat brockhaus mehr recht als alle universitäten. wie kann man auch nur stundenlange vorlesungen über themen machen, die ein lexikon in 2 absätzen erledigen kann, die müssen ja dämlicher sein. mann was hätte ich mir im leben zeit sparen können wenn ich gleich auf dich gehört hätte!

miss bitte weiterhin den rückstoß in N, von miraus auch die kraft in kilogramm und die temperatur in cm.

[Martin Gritsch]

5) Der „rechnerische“ Rückstoß ist nun Gesamtimpuls durch Waffengewicht = 18,9 Ns / 4 kg = 4,73 m/s

Mit dieser Geschwindigkeit kommt Dir die Waffe bei sehr lockerer Haltung entgegen.

sauber durchexerziert inkl raketeneffekt!

ergänzend:

4,73 m/s = 17 km/h

4,73 m/s = im freien fall nach einer zeit t = v / g = 4,73 / 9,81 s = 0,48 sec erreicht = aus einer höhe von 0,5*t^2*g = 1,14 m höhe fallen gelassen.

aua

[wopi]

Besten Dank vor allem an Kodjak und Martin Gritsch!

Da habe ich weit mehr gelernt als erwartet.

Gruß Wopi

[Tyr13]

Sauberst, lieber Kodjak !

Werde meine Abschätzungen nun nach oben korrigieren.

Also, was lehrt uns das: beim Schießen sauber in die Schulter einziehen oder schwere Gewehre verwenden. Zumindest bei .338 WinMag...

[Greg]

miss bitte weiterhin den rückstoß in N, von miraus auch die kraft in kilogramm und die temperatur in cm.

Zitat aus:

Titel: Physikalische Bedingungen im Weltraum

Autor: Joel Hesse

ISBN: 978-3-638-09038-4

Der Schub (Rückstoß) einer Rakete wird in der Einheit Newton (N) angegeben. 1 N ist diejenige Kraft, die notwendig ist, um eine Masse von 1 kg um 1 m/s2 zu beschleunigen. Diese Zusammenhänge gelten allerdings nur für den vereinfachten Fall das die Rakete einen einmaligen Ausstoß von Gas und somit einen einmaligen Schub hat. Dem sowjetischen K. E. Ziolkowski gelang es die Gleichung.......

[Greg]

Der Thread beginnt damit, daß jemand GENAU erklärt haben möchte wie der Rückstoß zustande kommt.

Eine Aussage actio = reactio ist sicher nicht falsch, aber auch keine Erklärung.

Die Druckbetrachtung ist anschaulich und jeder kann sich darunter etwas vorstellen.

Dann kamen die hier im Forum üblichen "genialen" Behauptungen, wie z.B. Rückstoß = Impuls = Bewegungsenergie

Rückstoß ist nach wie vor eine Kraft, was hier aber der eine oder andere nicht glauben wollte. Ich hatte Ziolkowski, den Vater der Raketentechnik zitiert und eines der bekanntesten Lexikas und wurde durch Powerpoint - Bildchen "widerlegt". Also bin ich auf ein vergleichbares Niveau einer Hausaufgabe gegangen.

Deine Berechnung wäre etwas schöner, wenn Du die sich ergebende Geschwindigkeit nicht als "Rückstoß", sondern als Auswirkung des Rückstoßes bezeichnen würdest.

Vielleicht kann ich auch mal nicht schlafen und dann rechne ich es über die Druckverhältnisse im Lauf aus, aber nur vielleicht.

[Martin Gritsch]

Dann kamen die hier im Forum üblichen "genialen" Behauptungen, wie z.B. Rückstoß = Impuls = Bewegungsenergie

" = " stand da nicht unbedingt, nur " ( ) ".

rückstoß = impuls, ja das definitiv.

jede bewegte masse = die einen impuls hat hat folglich auch eine kinetische energie. du kannst gerne auch mal nach dem stichwort rückstoßenergie (J) suchen, wird in dem zusammenhang gerne mal berechnet.

es gelten beide sätze - impulserhaltung und energieerhaltung. den impuls kannst du nicht "vernichten", die kinetische rückstoßenergie schon indem sie an der schulter in (reibungs-)wärme umgewandelt wird.

Ich hatte Ziolkowski, den Vater der Raketentechnik zitiert und eines der bekanntesten Lexikas und wurde durch Powerpoint - Bildchen "widerlegt". Also bin ich auf ein vergleichbares Niveau einer Hausaufgabe gegangen.

du erinnerst dich aber schon dass ich das spielchen mit alonso/finn begonnen habe. um der tatsache rechnung zu tragen dass du den vielleicht nicht im regal stehen hast... powerpoint bildchen die von professoren in der ausbildung von studenten verwendet werden haben manchmal vielleicht mehr wert als (unkorrigierte?) hausaufgaben. nunja.

im übrigen scheint es vor allem deine vorliebe zu sein die dinge so kompliziert wie möglich darzustellen: wozu einen russischen weltraum-theoretiker des frühen 20. jhdts heranziehen wenn es auch mit dem wissen newtons (impulserhaltungssatz) vollständig erklärbar ist? hier schneidest du dich einfach an ockhams messer blutig.

Vielleicht kann ich auch mal nicht schlafen und dann rechne ich es über die Druckverhältnisse im Lauf aus, aber nur vielleicht.

ja bitte, darauf bin ich auch sehr gespannt. ein rechenergebnis, mit dem du die anwendbarkeit deiner behauptung belegen kannst, bist du uns schon über einige seiten schuldig geblieben.

lg

Martin

[Greg]

Rückstoß ist nach wie vor eine Kraft, definitiv nicht - siehe viele Erklärungen dazu hier im thread

Hi,

es können so viele Erklärungen kommen wie sie wollen. Der Rückstoß ist eine Kraft. Quellen:

- Konstantin Ziolkowski Raketengleichung in der Moskauer "Technische Revue"1903

- Herrmann Oberth "Die Rakete zu den Planetenräumen" 1923 (gerade hier ist die Druckbetrachtung anschaulich erläutert)

- Wernherr von Braun "Testberichte" 1930 erster Raketenmotor mit flüssigem Sauerstoff - Rückstoß von 70N

- jedes technische Datenblatt eines Raketen oder Düsentriebwerkes Schub = Rückstoß, angegeben in kN

- Physikvorlesung uni ulm http://wwwex.physik.uni-ulm.de/lehre/gk1-2...ode15.html#8138

- usw....

Die Berechnung über den Druck ist nicht so einfach, weil der Druck nicht linear ist, aber zumindest ein grober Vorgeschmack mit Deinen Angaben:

1) Anfangsdruck 3114 bar

Betrag der Kraft (auf Waffe und Projektil) = Querschnittsfläche Projektil x Druck = 18kN

Beschleunigung max. Waffe = 18kN / 4kg = 452g

2) Enddruck 606 bar

Beschleunigung min. Waffe = 88g

3) "Einwirkdauer". Hier nehme ich als erste Näherung die Hälfte von Vo als durschnittliche Geschwindigkeit des Projektils. Lauflänge 0,6m ergibt, daß der Druck 14ms im Lauf vorherrscht.

4) Erneut eine Näherung: ich nehme als erste Näherung an, daß die Beschleunigung konstant ist und dem Durschnitt von (452 + 88)/2 entspricht: 270g

5) Endgeschwindigkeit Waffe = 3,88 m/s

Für eine genaue Rechnung müßte ich Integrale bilden (Druck ändert sich mit der Zeit, damit die Kraft auf die Waffe/Projektil, damit die Beschleunigung) und dafür habe ich wirklich keine Zeit wenn wir uns noch nichtmal auf die Einheit des Rückstoßes einigen können.

Plausibilitätsprüfung (Gegencheck) für das Projektil:

1) 123.895g

2) 24.110g

3) s.o.

4) 74.000g

5) Endgeschwindigkeit Projektil = 1063m/s

Ich hoffe ich habe mich nicht verrechnet.

[Fyodor]

1) Anfangsdruck 3114 bar

Betrag der Kraft (auf Waffe und Projektil) = Querschnittsfläche Projektil x Druck = 18kN

Beschleunigung max. Waffe = 18kN / 4kg = 452g

2) Enddruck 606 bar

Beschleunigung min. Waffe = 88g

Schön und gut, aber Du kannst nicht einfach irgendwelche Raketengleichungen (für die das alles wahrscheinlich völlig korrekt ist) auf die Waffentechnik anwenden. Die von Dir berechneten Beschleunigungen würden nur dann stimmen, wenn es sich um ein offenes System handeln würde. Dies ist aber nicht der Fall. Die Raketengleichung darfst Du erst anwenden, nachdem das Geschoß die Mündung passiert hat. Vorher handelt es sich um ein geschlossenes System, dessen Gesamtimpuls konstant bleibt. Das heißt, die Impulse von Waffe, Geschoß, Hülse und Pulver/Gase addiert ergeben immer den gleichen Wert. Mit anderen Worten: Der gemeinsame Schwerpunkt ändert seinen Bewegungszustand nicht! Bewegt sich das Geschoß nach vorne, so bewegt sich die Waffe nach hinten: Actio gleich Reactio.