Schuss mit Pistole auf Mensch Physik?
Wir gehen davon aus, dass großkalibrige Munition (mP = 7 g) in Form von Hohlspitzge- schossen (ideal inelastischer Stoß) verwendet wurde. Die Austrittsgeschwindigkeit des Projektils soll mit vP = 400 m angenommen werden und die Luftreibung s sei zu vernachlässigen. a) Die LauflLänge sei lL = 13cm und die Beschleunigung des Projektils im Lauf konstant. Wie groß ist die Kraft, welche auf die Pistole wirkt. Vergleichen Sie diese Kraft mit der Gewichtskraft der Waffe? Anmerkung: Masse der Waffe m = 1 kg, g = 9,81 m W s2 b) Die Geschwindigkeit beim Spazieren entspricht etwa 5 km und in der Spitze beim Rennen etwa 30 km , wie werden sich diese Geschwindigkeiten ̈andern, wenn Personen (80kg) getroffen werden.
Hat jemand eine Idee welche Formel man dafür nutzen muss und hat vielleicht ein Ansatz
Umstellen Von Formel elastischer Stoß
Bei der B habe ich irgendwie gar keine Idee
Schon mal vielen Dank für Hilfe
3 Antworten
a)
F = m * a
a = v^2 / 2 s = 400^2 m^2/s^2 / 0,26 m = 615.385 m/s^2
F = m * a = 0,007 kg * 615.385 m/s^2 = 4308 N
Actio = Reactio bzw. Impulssatz:
Auf die Pistole wirkt die selbe Kraft, wie auf die Kugel.
F = 4308 N
Gewichtskraft Pistole:439
Fgp = m * g = 9,81 N
Verhältnis Rückschlag/Gewicht:
4308 N / 9,81 N = 439
Die Kraft auf die Pistole entspricht in etwa der 440-fachen Gewichtskraft.
b)
5 km/h = 1,39 m/s
30 km/h = 8,3 m/s
Unelastischer Stoß bei 5 km/h:
v' = (m1 * v1 + m2 * v2) / (m1 + m2)= (0,007 kg * 400 m/s + 1,39 m/s * 80 kg) / 80,007 kg=
114 kg*m/s / 80,007 kg = 1,42 m/s = 5,13 m/s
Das gilt aber nur bei einem Schuss in den Rücken (gleiche Richtung). Beim Schuss von vorne muss ein Vorzeichen umgekehrt werden, dann kommen 1,35 m/s = 4,88 km/h raus
Den Teil a kannst du sicher allein mit den Formeln der gleichf. Beschleunigung lösen.... oder ist der Kraftstoß gefragt?
Teil b)
Hier gilt der Impulssatz. Immer einfach denken! Der Impulssatz sagt, sofern keiner weiteren Kräfte wirken
Impuls vorher = Impuls nachher
m1*v1 + m2 * v2 = (m1 + m2) v_nachher
das war es schon . . . umstellen nach v_nachher und du hast es!
Du hast die Lauflänge und die Geschw. nach austritt. Sprich 13cm wird beschleunigt, da konstant beschleunigt wird, erhälst kannst du a berechnen. Nun multiplizierst du diese mit der Masse und du hast die Kraft die auf die waffe wirkt. dann vergleichen mit masse waffe mal g.
Also zu B) die Geschwindigkeit ändert sich auf 0km/h, da die person getroffen schlecht weitergehen kann ;) was man da jetzt genau meint und was der fragesteller will, sei dahingestellt, aber vom logischen her stimmt ja meine antwort. ;D