Prośba do bardziej doświadczonych kolegów. Tor lotu kuli.

[Jędrek_10]

wygoogluj sobie temat balistyka wewnętrzna
tam odpowiedzi co się dziej zanim pocisk opuści lufę
I naprawdę nie da się wszystkiego dowiedzieć zadając pytania na forum, trzeba włożyć trochę wysiłku w poszukiwania dostępnej wiedzy

[coffeman]

Off Topic

Siła "ciągu" nadana przez gazy? Po opuszczeniu lufy?

Pęd coś Ci mówi?

[Garfield]

Off Topic

Siła "ciągu" nadana przez gazy? Po opuszczeniu lufy?

Pęd coś Ci mówi?

Pęd jest ( jak i przyśpieszenie ) funkcją sił działających na obiekt. Co z tego wynika dla problemów wątkotwórcy? Czy stwierdzenie że w funkcji czasu pęd pocisku zwiększa się w lufie a zmniejsza po jej opuszczeniu cośkolwiek mu da?

[coffeman]

Nie wiem czy czytelnie to napisałem, nie rozumie jak następuje ten wzrost ciśnienia.
Czy to ciśnienie rośnie w jakimś czasie np. tysięczna sekundy, czy ten czas jest tak krótki, że pomija się go w obliczeniach.

Jest to definiowane jako zmiana ciśnienia w czasie, to fizyka klasyczna, jest tu bez znaczenia co dzieje się pomiędzy stanem początkowym a końcowym - tym zajmuje się fizyka relatywistyczna.
To się tyczy całej fizyki klasycznej "Niutonowskiej" . Nie da się za jej pomocą opisać tego co i przez jaki czas dzieje się w momencie uderzenia samochodu w drugi samochód. Poprostu pierwszy w momencie uderzenia nadaje pęd drugiemu i to jest już ten moment (uderzenie) kiedy drugi samochód ma już pewną prędkość, którą traci przez siły działające na ten samochód, stosowana zasada zachowania pędu.
Co do kuli w bębnie, w momencie nadania jej pędu przez energię prochu wartość przyspieszenia będzie już tylko spadać- będzie to spowalnianie, głównie za sprawą siły tarcia i oporów powietrza po opuszczeniu lufy.

Fizykę klasyczną stosuje się dlatego, że jest stosunkowo prosta i w miarę dokładnie wszystko opisuję. Tam gdzie taka dokładność jest za mała stosuje się fizykę relatywistyczną, która mało tego że opisuje zjawiska, do których się stosuje fizykę klasyczną to ma zastosowanie tam gdzie fizyka klasyczna sobie już "nie radzi", np ruchy ciał o prędkościach zbliżonych do prędkości światła.

[Aligatius]

Tak najbardziej łopatologicznie i obrazowo:
Kula ma największą prędkość na wylocie lufy i z każdym centymetrem od wylotu maleje. Kula też zaraz po wylocie z każdym centymetrem "opada" (z wyjątkiem strzału idealnie pionowego) i nawet jeśli strzelisz pod jakimś kątem do góry, to z każdym cm. od opuszczenia lufy, kąt wznoszenia kuli będzie mniejszy niż kąt podniesienia lufy.

[Grzesiek77]

wygoogluj sobie temat balistyka wewnętrzna
tam odpowiedzi co się dziej zanim pocisk opuści lufę
I naprawdę nie da się wszystkiego dowiedzieć zadając pytania na forum, trzeba włożyć trochę wysiłku w poszukiwania dostępnej wiedzy

Faktycznie teraz już jest łatwiej, wcześniej już o tym czytałem ale na złych stronach.
za: http://www.romb.ibif.pl/wiedza/balistyk ... wewnetrzna

...Okres wstępny (lub zerowy) "pirostatyczny", okres podstawowy (pierwszy) "pirodynamiczny", okres drugi "adiabatyczny", okres trzeci (powylotowy)...
...Skoro tak, to skąd siła do wyrzucenia pocisku w tak krótkim czasie? Otóż prędkosć spalania się prochu zależy w sposób liniowy od ciśnienia. Dwa razy większe ciśnienie daje dwa razy większą szybkość spalania...
...cisnienie rośnie w olbrzymim tempie, co powoduje przyspieszanie spalania, co z kolei daje zwiększenie produkcji gazu...
...na nich łatwo zauważyć, że pocisk rusza i zaczyna nabierać prędkości przy ciśnieniu między 25 a 30 MPa...
...on około 1,5x10-4s (0,00015 sekundy)...

...Instynktownie powiedzielibyśmy, że dopóki proch się pali – ciśnienie rośnie. W tym przypadku jest inaczej. W pewnym momencie przyspieszenie i prędkość pocisku są na tyle duże, że przyrost ilości gazów ze spalania prochu nie wystarcza żeby podnieść ciśnienie...
(moj komentarz) tu poległem, teraz rozumie

...W lufie za poruszającym się pociskiem znajdują się gazy pod bardzo dużym ciśnieniem i o olbrzymiej temperaturze. Mimo, że proch jest spalony i gazów nie przybywa, a ciśnienie spada, to pocisk wciąż jest rozpędzany. Jak to możliwe, że przy zmniejszającym się ciśnieniu pocisk wciąż się rozpędza? Siła od ciśnienia gazów prochowych działająca na dno pocisku jest wciąż znacznie większa od sił oporu działających na ten pocisk. Tym samym mamy do czynienia z siłą niezrównoważoną, która popycha dno pocisku rozpędzając go...

...Okres adiabatyczny kończy się w momencie opuszczenia lufy przez pocisk...
...Jednocześnie łatwo zauważamy, że prędkość stale rośnie...
...okres adiabatyczny nie występuje w broni o krótkich lufach...
...pocisk opuszcza lufę zanim spali się proch...

...Okres powylotowy zaczyna się w momencie kiedy dno pocisku minie płask wylotowy lufy, a kończy się, gdy gazy prochowe przestają działać na pocisk. O co chodzi w powyższym zdaniu? Po tym jak pocisk opuści lufę, rozpędzone gazy prochowe wyrzucane są z lufy pod wielkim ciśnieniem. Wyrzucane są dokładnie w tym samym kierunku, w którym wystrzelony został pocisk. Tym samym nadal „popychają” pocisk. Efektem tego zjawiska, jest to, że pocisk nadal nabiera prędkości. Jak długo to trwa? Zależy od broni. W broni dużych kalibrów, ale o stosunkowo niskich ciśnieniach (np.strzelby), są to nieduże wartości do kilku centymetrów. W karabinkach, karabinach podobno nawet do 1m od wylotu lufy pocisk jest rozpędzany. Brzmi to niewiarygodnie jednak pewne proste eksperymenty zdają się potwierdzać te dane...

koniec cytowania ze źródła

Bardzo dziękuje za wszystkie odpowiedzi.

Gdy próbowałem przed zadaniem pytania, w google trafiałem na same suche wzory, których nie potrafiłem interpretować.
Odpowiedź na moje pytanie brzmi:
kula po wystrzeleniu ma największą prędkość gdzieś pomiędzy końcem lufy a pierwszym metrem lotu.
A gdzie zaczyna opadać, dowiem się kiedy indziej.

Jeszcze raz dziękuje wszystkim za odpowiedzi.

[Grzesiek77]

Tak najbardziej łopatologicznie i obrazowo:
Kula ma największą prędkość na wylocie lufy i z każdym centymetrem od wylotu maleje. Kula też zaraz po wylocie z każdym centymetrem "opada" (z wyjątkiem strzału idealnie pionowego) i nawet jeśli strzelisz pod jakimś kątem do góry, to z każdym cm. od opuszczenia lufy, kąt wznoszenia kuli będzie mniejszy niż kąt podniesienia lufy.

Dziękuje.
Faktycznie gdy oglądam, po przeczytaniu tej odpowiedzi, obrazki z wyszukiwania: balistyka zewnetrzna.
Tak to wygląda, cały czas opada, wcześniej gdy je oglądałem wydawało mi się inaczej.
Zamąciła mi w głowie ta parabola gdy pocisk wytraci prędkość.

[kuras999]

Pocisk wystrzelony poziomo opada dokładnie tak samo jakby nie był wystrzelony a opuszczony bo działa na niego te samo przespieszenie ziemskie. I w uproszczeniu spadnie na ziemię w tym samym momencie. Tylko jeden pod nogi a drugi kilkaset metrów dalej.

[Grzesiek77]

Nie wiem czy czytelnie to napisałem, nie rozumie jak następuje ten wzrost ciśnienia.
Czy to ciśnienie rośnie w jakimś czasie np. tysięczna sekundy, czy ten czas jest tak krótki, że pomija się go w obliczeniach.

Jest to definiowane jako zmiana ciśnienia w czasie, to fizyka klasyczna, jest tu bez znaczenia co dzieje się pomiędzy stanem początkowym a końcowym - tym zajmuje się fizyka relatywistyczna.
To się tyczy całej fizyki klasycznej "Niutonowskiej" . Nie da się za jej pomocą opisać tego co i przez jaki czas dzieje się w momencie uderzenia samochodu w drugi samochód. Poprostu pierwszy w momencie uderzenia nadaje pęd drugiemu i to jest już ten moment (uderzenie) kiedy drugi samochód ma już pewną prędkość, którą traci przez siły działające na ten samochód, stosowana zasada zachowania pędu.
Co do kuli w bębnie, w momencie nadania jej pędu przez energię prochu wartość przyspieszenia będzie już tylko spadać- będzie to spowalnianie, głównie za sprawą siły tarcia i oporów powietrza po opuszczeniu lufy.

Fizykę klasyczną stosuje się dlatego, że jest stosunkowo prosta i w miarę dokładnie wszystko opisuję. Tam gdzie taka dokładność jest za mała stosuje się fizykę relatywistyczną, która mało tego że opisuje zjawiska, do których się stosuje fizykę klasyczną to ma zastosowanie tam gdzie fizyka klasyczna sobie już "nie radzi", np ruchy ciał o prędkościach zbliżonych do prędkości światła.

Jeszcze zastanawiałem się na tym, widać te drobne, pomijalne wręcz, nieścisłości.
Wynikają z zastosowania prostszego modelu fizycznego.

"Co do kuli w bębnie, w momencie nadania jej pędu przez energię prochu wartość przyspieszenia będzie już tylko spadać- będzie to spowalnianie, głównie za sprawą siły tarcia i oporów powietrza po opuszczeniu lufy."

Nie wiem czy dobrze to zrozumiałem, ale jak teraz na to patrzę to napisałeś, że przyśpieszenie maleje,
ale dopóki przyśpieszenie, nie będzie równe zero to prędkość rośnie.

Ale fajnie tak trochę ruszyć głową, wszystko się powoli przypomina.

Jeżeli o mnie chodzi, to temat uważam za wyczerpany, moja ciekawość została zaspokojona.

Bardzo dziękuję za wszystkie odpowiedzi, i ciekawostki.
W szczególności kolegom (chronologicznie) coffeman, kuras999, Aligatius.
Pozdrawiam serdecznie.

[coffeman]

przyspieszenie może być ujemne - wtedy jest ruch spowalniany:)

Chodzi o to, że co do wartości bezwzględnej mamy na przykład przyspieszenie a=10 [m/s^2] ale jego zwrot jest przeciwny do wektora prędkości dlatego jest wtedy ruch opóźniony. I dlatego "a" ma wartość ujemną wówczas.

[coffeman]

Dodam jeszcze od siebie kilka rzeczy, ponieważ wątek tyczy się jak mniemam broni czarnoprochowej i chciałbym uściślić swoje wcześniejsze założenia. Jeśli chodzi o rewolwer czarnoprochowy, to uważam że sprawa będzie wyglądać nieco inaczej niż opisuje to balistyka wewnętrzna dotycząca współczesnej broni w tym krótkiej. Mianowicie wiadomo, że proch czarny ma energię około 3 razy mniejszą od prochu nitrocelulozowego, do tego mamy szczelinę pomiędzy bębnem a lufą i i przez to wykresy wzrostu prędkości w zależności od czasu, w porównaniu do broni współczesnej do której odnosi się balistyka wewnętrzna będą wyglądały zapewne inaczej.

Przedstawię kilka wzorów:

P=f/S => z tego wynika, że wraz ze wzrostem ciśnienia rośnie siła parcia gazu na powierzchnię kuli
P=NT/V => z tego wynika, że ciśnienie rośnie wraz ze wzrostem ilości spalin i wraz ze wzrostem temperatury przy wzroście objętości układu
F=a*m => z tego wynika, że przyśpieszenie kuli rośnie wraz ze wzrostem siły działającej na nią
P=(a*m)/S => z tego wynika, że dopóki rośnie ciśnienie, wzrasta również przyśpieszenie kuli
Gdzie: (p-ciśnienie, f-siła, -S- pole przekroju działania siły, N-ilość gazów, T-temperatura gazów, V- objętość układu, a- przyśpieszenie kuli, m- masa kuli)

Teraz nie trudno zauważyć, że kula będzie przyśpieszać aż do momentu uzyskania w układzie maksymalnego możliwego ciśnienia, czyli do momentu całkowitego spalenia się prochu – gdyby układ był szczelny. Ale w przypadku rewolweru czarnoprochowego układ nie jest szczelny, a szczelina za komorą będzie powodować ubytki gazów, czyli spadek ciśnienia. Ciężko stwierdzić, czy kula w takim rewolwerze będzie przyśpieszać w lufie, czy wtedy już będzie spowalniać. Zależy to od stopnia spalenia prochu w momencie kiedy kula będzie jeszcze w komorze i od tego jakie są różnice ciśnień między punktem kula/komora a kula/lufa oraz od tarcia i oporów. Można to obliczyć dosyć dokładnie z bilansu energetycznego, ale trzeba mieć dokładniejsze dane odnośnie energii spalania prochu czarnego i przydałby się współczynnik tarcia stal/ołów

Nie chcę się nazbyt wymądrzać, ale myślę że cytowany pan Mateusz Stanisz nie ma racji, bo to co czytam jest zaprzeczeniem elementarnego prawa fizyki:

=W lufie za poruszającym się pociskiem znajdują się gazy pod bardzo dużym ciśnieniem i o olbrzymiej temperaturze. Mimo, że proch jest spalony i gazów nie przybywa, a ciśnienie spada, to pocisk wciąż jest rozpędzany. Jak to możliwe, że przy zmniejszającym się ciśnieniu pocisk wciąż się rozpędza? Siła od ciśnienia gazów prochowych działająca na dno pocisku jest wciąż znacznie większa od sił oporu działających na ten pocisk. Tym samym mamy do czynienia z siłą niezrównoważoną, która popycha dno pocisku rozpędzając go...

Co z tego, że siła parcia jest większa od sił oporu? Gdyby była mniejsza to pocisk w ogóle by nie wystrzelił. Nie może przyśpieszenie rosnąć w momencie gdy siła działająca na kulę pochodząca od ciśnienia maleje - to zaprzeczenie II Zasadzie dynamiki Newtona !!! a=F/m

Ok, mój błąd, autor nie napisał nic o wzroście przyśpieszenia tylko o rozpędzaniu, źle zinterpretowałem. Wartość przyśpieszenia w tym wypadku spada, ale dopóki siła parcia będzie wyższa od sił oporów to pocisk będzie przyśpieszał, choć z każdym ułamkiem sekundy wolniej.

[nosu]

O ile dobrze pamiętam to straty energii w układzie lufa-bębenek to jakieś 2% względem szczelnego układu.

[Grzesiek77]

Robi się coraz ciekawiej.

Dodam do tego, jeszcze takie rozważania laika.
Nowoczesne rewolwery też mają przedmuchy, nie pamiętam szczegółów, ale oglądałem film o tym.
Konkretnie film jak nie strzelać z rewolweru, i były pokazane zarówno rewolwery z doszczelnianiem jak i te bez.
Wszytskie były na scalone nitro.

Co do pistoletów, i tu znowu rozważania laika.
Można by się zastanowić jaką pracę wykonuje nasze ciśnienie cofając zamek.
I nad tym kiedy luska jest wycofywana z lufy.

Jeszcze czas spalania, tu przy nitro chyba nie będzie ogromnych różnic.
Ale jak to będzie przy CP, zwłaszcza kiedy nasypiemy całą komorę.
CP być może spala się już na tyle wolno, że kula ruszy i będzie się rozpędzać.
Nam zaś (być może) zostało jeszcze dużo paliwa,
które spala się wolniej (być może ciśnienie spada, gdy komora się powiększa, z tąd wolniejsze spalanie)
Ale kulkę dalej popycha (i znowu, chyba popycha)

Tak jak napisałem wyżej, są to tylko rozważania laika.

[coffeman]

Co do pistoletów, i tu znowu rozważania laika.
Można by się zastanowić jaką pracę wykonuje nasze ciśnienie cofając zamek.

Najłatwiej byłoby policzyć z prawa naprężeń dopuszczalnych, jakie maksymalne naprężenie może wytrzymać sprężyna powrotna. Jak znasz materiał z jakiego wykonana jest sprężyna, jej maksymalne odchylenie od położenia równowagi i odległości między jej poszczególnymi zwojami to stosunkowo łatwo to policzysz.

CP być może spala się już na tyle wolno, że kula ruszy i będzie się rozpędzać.

CP się bardzo szybko spala, o ile mi wiadomo, szybciej niż nitro? z tym, że produkuje 3 razy mniej gazów. Zakładając np. że proch będzie dalej się spalać gdy kula będzie powiedzmy w połowie długości lufy, a straty przez szczelinę będą na tyle małe, że siła parcia będzie wyższa od siły tarcia kuli i oporu powietrza w lufie, to kula będzie się rozpędzać, wartość jej przyśpieszenia będzie spadać ale jego zwrot będzie zgodny ze zwrotem wektora prędkości, dlatego wciąż będzie się rozpędzać. Jak opuści lufę, to już żadna siła nie będzie jej popychać i zwrot przyśpieszenia się odwróci o 180 stopni. Wtedy będzie zwalniać.

[bruner23]

Pocisk cały czas jest przyspieszany dopóki znajduje się w lufie , ale największą wartość przyspieszenie uzyskuje w początkowym odcinku lufy. Po opuszczeniu lufy też nadal jest jeszcze nieco przyspieszany na krótkim odcinku przez gazy prochowe wydostające się pod bardzo dużym ciśnieniem za pociskiem. Te gazy zaraz po opuszczeniu lufy mają znacznie większą prędkość niż pocisk - tak więc pchają przez jakiś czas jeszcze pocisk do przodu
Poszukaj sobie na Youtube " slow motion bullets

Tu masz pierwszy z brzegu film jak to wygląda w rzeczywistości