Versuch
Info
Flugzeitmessung mit rotierenden Pappscheiben.
Die Mündungsgeschwindigkeit einer Luftgewehrkugel wird über die Winkeldifferenz der Einschusslöcher zweier rotierender Pappscheiben ermittelt. Die Winkelmessung geschieht im Schattenwurf. Dafür werden die Durchschusslöcher mit Zeigern markiert.
Nach Durchführen des Versuchs kann eine Hochgeschwindigkeitsaufnahme abgespielt werden, die sich auf dem Desktop des Hörsaalrechners befindet.
Beschreibung
Hinweise zur Durchführung:
Das Projektil wird so eingesetzt, dass die flache Seite nach oben - also zum Gewehr hin - zeigt.
Die Drehzahl der Scheiben wird an einem Drehzahlmesser, der direkt an die Achse gekoppelt ist, abgelesen.
Nur dann einen Schuss abfeuern, wenn hinter den rotierenden Scheiben eine Auffangwand mit Schaumgummi aufgestellt ist!
Die Abschusssicherung befindet sich an der Luftgewehr-Oberseite gegenüber dem Abzug.
Nach Abfeuern des Schusses am besten sofort die Kohlebogenlampe einschalten, da das Zünden und Erreichen der max. Helligkeit einige Zeit dauert. Die Lampe wird heiß!
Abstand der Pappscheiben d = 20 cm;
Umdrehungszahl n = 2400/min = 40/s
\(v=\frac{\text{d}s}{\text{d}t}=\frac{d}{\frac{\alpha}{n\cdot 360}}=\frac{2880\frac{\text{m}}{\text{s}}}{\alpha }\)
Beispielrechnung (2004): \(\alpha\) = 17,5° ⇒ \(v\) = 165 m/s
Zusätzlich (oder alternativ) besteht die Möglichkeit die Geschossgeschwindigkeit mit Hilfe der Hochgeschwindigkeitskamera zu bestimmen.
Bitte beachten: Versuche mit Hochgeschwindigkeitskamera müssen mindestens 48 Stunden vor dem Aufbautermin angemeldet werden. Während der Versuchsdurchführung in der Vorlesung ist ein Mitarbeiter der VLA im Hörsaal zur Bedienung der Kamera.
Hinweise zum Aufbau:
Motor, Tacho und Pappscheiben sind bereits montiert.
Zum Motor ist ein Zuleitungskabel mit großem Querschnitt zu wählen, da bei 2400 Umdrehungen/min ca. 15 A fließen.