Техника

Определение энергии отдачи выстрела. Какие формулы верны?

Вопрос чисто теоретический, но в интернете есть 2 подхода к его решению.

И оба дают абсолютно разный результат:

1)Исходит из закона сохранения импульса (первые 2 фото). Определяем скорость отката оружия, затем по формуле кинетической энергии определяем энергию отдачи, получается (все данные для этого есть).

2)Более сложный, менее понятный. И, как мне кажется, не точный в плане единиц измерения. Но он даёт другой результат почему-то. Который отличается от первого способа раза в 1,5-2.

Есть ли тут специалисты по баллистике, которые прольют свет на эту сложную тему? Хотя бы в общих чертах.

Просьба писать по делу. Заранее спасибо!
Марат Джамбасаров
Марат Джамбасаров
565
Метод один. Кинетическая энергия
 T = mv²/2 = p²/(2m)
В приведенном вами примере автор фактически считает по той же формуле, только не в системе Си. Он, похоже, сам не очень понимает единицы, поскольку в нескольких местах называет их неправильно. Но фактически он считает импульс в кгс*с (в Си в Н*с). Чтобы получить такие единицы, нужно разделить на g:
 p[кгс*c] = m[кг]*v[м/с]/g[м/c²]
Аналогично, энергию он выражает в кгс*м:
 T[кгс*м] = p[кгс*c]²*g[м/c²]/(2*m[кг])
И при расчете импульса учитывается импульс пороховых газов, но, как заметил другой ответивший, приблизительно. Газы не твердое тело, они летят не только с разной абсолютной скоростью, но и в разных направлениях, поэтому составляющая вдоль направления выстрела будет на самом деле меньше.
НГ
Наталья Грицай
2 448
Лучший ответ
Марат Джамбасаров Большое спасибо!

Только хотел уточнить. Почему энергию мы получаем в кгс*м, а не в Джоулях? Это потому что мы домножаем в числителе на g?

Возможно глупость спрашиваю, но я не физик)
Наталья Грицай Я же написал все формулы. Верхняя формула в СИ, по ней вы получите энергию в джоулях (если импульс в Н*с, а масса -- в кг), нижние формулы использует автор из скриншотов. Джоуль -- это Н*м. Если вы уже подсчитали в джоулях, то можно разделить на g, чтобы получить энергию в кгс*м, как у автора.
Марат Джамбасаров Я вижу формулы, да.

T = p²/(2m) - это в Джоулях
T = p²*g/(2m) - это в кгс*м

Непонятно следующее. Если джоули переводятся в кгс*м путём деления на g, то тогда формула с джоулями при переводе в кгс*м должна принять вид: T = p²/(2m)*g - ведь мы же делим, потому добавляем в знаменатель. Иными словами, почему мы в нижней формуле умножаем на g, а не делим?
Наталья Грицай Потому что там импульс не в Н*с, а в кгс*с. Если все величины брать в СИ и только энергию получать в кгс*м, то формула будет
T = p²/(2mg)
Марат Джамбасаров Спасибо большое!
Во втором случае ты опираешься на закон сохранения энергии, который, строго говоря, тут ни черта не соблюдается. Ну, то есть сам по себе, конечно, соблюдается (он всегда соблюдается), но не применим.
Анель Исакова
Анель Исакова
78 853
Марат Джамбасаров Можно чуть конкретнее, пожалуйста)
Про неправильность 2 способа
Марат Джамбасаров Значит, правильным является первый способ?
Оля Закревская Где ж вы во втором случае ЗСЭ-то увидели?)
Там тоже используется только ЗСИ)
В обоих случаях применяется закон сохранения импульса. В первом случае он применяется для ядра и пушки. Во втором случае он применяется для пули, ствола и пороховых газов. Понятия не имею, какой вклад дают пороховые газы, но если их правильно учесть, то ответ, конечно, должен быть точнее. Другое дело, что во втором решении почему-то считают, что все пороховые газы выпускаются с одинаковой скоростью, равной максимальной скорости газа. При таком подходе, конечно, результат получается завышенным. Но он сойдет в качетве оценки сверху.
Татьяна Коломиец
Татьяна Коломиец
53 427
Марат Джамбасаров Как я понял, во втором случае имеется в виду, что импульс оружия равен импульс пули + импульс создаваемый пороховым зарядом (масса порохового заряда умножается на скорость пороховых газов, ведь)
А 1275 это усреднённое значение для пороха АК-образных.
Получается, что импульс отдачи оружия несколько выше импульса пули, поскольку там ещё пороховые газы добавляются к импульсу пули (закон сохранения импульса)

Похожие вопросы