Versuch
Info
Eine Gewehrkugel wird in eine Sandbüchse geschossen. Die Büchse ist als Pendelkörper bifilar an der Hörsaaldecke aufgehängt. Aus der Maximalauslenkung x des Pendels sowie den Massen von Büchse und Geschoss wird die Geschossgeschwindigkeit bestimmt.
Vorbereitungsdauer: 1.0 TageSicherheitszeichen:
Beschreibung
Hinweise zur Durchführung:
Sandbüchse und Geschoss vor dem Schuss wiegen.
Maximale Auslenkung \(x\) des Pendels in horizontaler Richtung ablesen. (Diese beträgt ca. 10 cm.)
Auswertung:
Aus dem Energieerhaltungs- und dem Impulserhaltungssatz sowie der Annahme, dass es sich um einen unelastischen Stoß handelt, lässt sich die Geschossgeschwindigkeit berechnen:
\(v_{G}=\frac{m_{B}+m_{G}}{m_{G}}\cdot \frac{2\pi\cdot x}{T}=\frac{m_{B}+m_{G}}{m_{G}}\cdot\sqrt{\frac{g}{l}}\cdot x\)
Masse der Büchse \(m_{B}\): ca. 500 g
Masse des Geschosses \(m_{G}\): 0,5 g
Pendellänge \(l\): ca. 4 m (3,65 m Schnur + 0,15 m)
Schwingungsdauer \(T\) des Pendels von der Hörsaaldecke: ca. 4 s
Die genauen Werte werden bei der Ansicht/Abnahme des Versuchs mitgeteilt. Die berechneten Werte für die Geschossgeschwindigkeit liegen zwischen 110 m/s und 150 m/s.
Hinweise zum Aufbau:
Sandbüchse vor dem Aufhängen wiegen.
Beim Einrichten des Versuchs muss darauf geachtet werden, dass das Geschoss das ballistische Pendel mittig trifft.