Vraag:
Waarom versnelt het afschieten van een pistool een kogel tot dodelijke snelheid zonder de hand van de geweergebruiker te verwonden?
Zurechtweiser
2018-12-29 22:37:30 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Momentum wordt bepaald door het product van massa en snelheid.Nu moet een projectiel uit een geweer een hoge snelheid hebben om een menselijk lichaam te penetreren, omdat de massa niet significant is.Maar om deze snelheid te bereiken, als gevolg van traagheid / de wet van energiebehoud, moet het momentum aan beide kanten gelijk zijn.Aangezien er een sterke negatieve versnelling is in de tegenovergestelde richting van de kogel, zou dit moeten resulteren in een sterke kracht in de tegenovergestelde richting van de kogel ( $ F = m * a $ ).

Daarom vraag ik me af waarom het afschieten van een kogel met een pistool je hand niet uit elkaar scheurt.

Opmerkingen zijn niet voor uitgebreide discussie;dit interessante gesprek is [verplaatst naar chat] (https://chat.stackexchange.com/rooms/87693/discussion-on-question-by-zurechtweiser-why-does-shooting-a-handgun-produce-a-bu).Gebruik opmerkingen alleen om verbeteringen aan de vraag voor te stellen of vraag om verduidelijking van de vragensteller.
Het doorboren van een mens kost niet zoveel energie als je misschien denkt.Het gaat om druk.Stel je een mes of een naald voor.Een kogel heeft een klein oppervlak en heeft dus niet veel energie nodig om te doorboren.Stel je voor dat je een stok met de diameter van een kogel vasthoudt in plaats van het pistool en iemand er een lamsbout op laat duwen.Hoe hard moet je je schrap zetten om ervoor te zorgen dat de stok het vlees doorboort?
Zes antwoorden:
Paul Young
2018-12-29 23:06:08 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ten eerste geven sommige wapens een behoorlijke kick!Dus het effect waar u aan denkt, is echt.

Het behoud van momentum betekent echter dat $ m_ \ text {bullet} \ cdot v_ \ text {bullet} = m_ \ text {gun} \ cdot v_ \ text {gun}$ .De snelheid van de kogel is dus groter dan die van het pistool met een verhouding van $ \ frac {m_ \ text {gun}} {m_ \ text {bullet}} $ .Dan wordt energie in dezelfde verhouding verdeeld, want terwijl energie schaalt als snelheid in het kwadraat, schaalt het ook mee met de massa.Het is dus handig als het pistool zwaar is en / of dat het een veerbelast mechanisme heeft om de trap langzaam over je hand en lichaam te verdelen.

Ontdek de massa van het pistool.trouwens, het veerbelaste mechanisme dat de terugslag dempt, is typisch de actie van een semi-automatisch of automatisch vuurwapen.Het doel van die actie is niet om de terugslag te dempen, maar eerder om de lege cartridge uit te werpen en de volgende cartridge te kamer.Als je echter terugstootenergie gebruikt om het wapen te herladen, wordt de terugslag inderdaad gedempt.Er is echter een mechanisme op vuurwapens dat specifiek is ontworpen om de terugslag te dempen: de mondingsrem, die een deel van de drijfgassen naar achteren stuurt en daardoor een deel van de kracht van de terugslag opvangt.
@WayneConrad Het kan energie opnemen, maar het kan geen momentum opnemen.
Maakt het gewicht van het pistool echt uit?Als het pistool lichter of zwaarder was (maar met dezelfde vorm) _, zou het dan niet nog steeds dezelfde kracht uitoefenen op hetzelfde deel van de hand?Wat belangrijk lijkt, is dat het inslaggebied veel groter is dan dat van de kogel, en de kracht wordt gedempt zodat de energie langzamer wordt verspreid.
@Blue - Ja, nadat het de traagheid van het geweer en andere verliezen als gevolg van vervormingen heeft overwonnen.Het zal nog steeds dezelfde algehele kracht * uitoefenen op het wapen *, wat dan, als het goed is ontworpen, de energie op genadige wijze op je lichaam overbrengt, in plaats van dat je het na elke ontlading naar je voorhoofd wijst.
@blue - Er waren geweren die ongeveer 8 'lang waren.Je kon het ding niet richten en het was moeilijk om mee rond te lopen.Dus ze snijden 2 ~ 3 'af.Nu wil niemand het afvuren.Hoewel de loop korter is en waarschijnlijk niet al het drijfgas in de wagen gebruikt, omdat hij lichter is, is de terugslag erger.Veel, veel erger ...
@BlueRaja-DannyPflughoeft: Het gewicht van het wapen speelt een grote rol.
@Yakk - "Het kan energie absorberen, maar het kan geen momentum opnemen."Het hoeft niet.Door de terugstootabsorptie over een grotere afstand en dus langere tijd te verlengen, vermindert het de piekterugslagkracht op de schutter, en dat is een belangrijk onderdeel van de waargenomen terugslag.
@WayneConrad heeft gelijk, hoewel ik wil toevoegen dat het effect van de terugslagveer in de meeste korte terugslagoperaties enorm is op vilt terugslag.Veel race-shooters stemmen hun terugslagveren af en kunnen, indien correct en naar de voorkeur van de gebruiker gedaan, de gevoelde terugslag bijna volledig elimineren.Veel mensen gebruiken hiervoor op maat gemaakte aftermarket geleidestangen en terugstelveren.Ze worden vaak beoordeeld op basis van het pond en zijn afgestemd om de hoeveelheid terugslag die wordt overgedragen op de actie te verminderen tot precies de hoeveelheid die nodig is om deze te fietsen, en niets meer dat wordt overgedragen aan de gebruiker.
@BlueRaja-DannyPflughoeft Het gewicht van een pistool is in veel opzichten belangrijk.Het enige wat je hoeft te doen is vergelijkbare wapens af te vuren die heel verschillende gewichten hebben (dit is niet moeilijk te vinden).Zwaardere wapens kunnen moeilijker vast te houden en snel te bewegen zijn, maar zijn veel stabieler met minder terugslag.
@Mazura - Ik bel je op je 8 '/ 5' voorbeeld.Ik ben heel erg twijfelachtig.Als je een specifiek voorbeeld kunt geven, zal ik mijn melodie veranderen, maar niet eerder.
"De terugslag in de karabijnen van 6,5 pond was behoorlijk grimmig."- [STEYR M95 8X56R] (https://www.buymilsurp.com/rifle-onderdelen-accessoires-steyr-m95-8x56r-c-3548_2083.html) - Het gewicht van een originele [Mannlicher M1895] (https: //en.wikipedia.org/wiki/Mannlicher_M1895) was 8,3 pond ingekort - en daarom bijna twee hele pond minder van de acht - en met een betere cartridge, ja, het is waardeloos.We vuren dit eens per jaar per man af, als dat zo is, gewoon om te onthouden hoe erg het waard is.
@Blue - Ik heb gehoord dat M60's gewoon een beetje schudden.Er zitten veren en zo in, maar het weegt ook meer dan 20 pond.(Ik ben blij dat je me belde - "grim" was eigenlijk een anekdote van mijn vader, wat TIL;) Het verbaast me dat dit niet intuïtief is voor een [door gunner] (https: //scifi.stackexchange.com / a / 202233/23785), maar misschien is dat waarom; p - je hebt toch niet veel verschillende soorten (oude, terugslagsysteemloze) geweren afgevuurd?
Hoe korter je de loop maakt, hoe minder kracht wordt teruggeleid naar het wapen, dit is waar.Het probleem is wat er gebeurt onmiddellijk nadat het in de kamer is verbrand.Als het hydraulica was, is het pistool groter dan de kogel: alles is in orde.Als je beide 'cilinders' even groot zijn, krijg je nog steeds een gelijke en tegengestelde reactie, alleen zit er deze keer een klein pijpje in je hand.
Vergeleken met de beide bijna 9 pond 7.62x54mmR Nagant en .30-06 Springfield geweren die we hebben (waarvan ik beide de hele dag zou schieten - de eerste bij voorkeur), kunnen we net zo goed deze 6 pond 8x56mmR Styre in de rivier gooien.Ik denk dat tenzij je een natuurkundige bent, kijkend naar de ballistische gegevens voor deze cartridges (ze zijn * eigenlijk * verwaarloosbaar) je dat niet allemaal zou vertellen.Kijkend naar het gewicht van het wapen zou dit (uitgaande van geen terugslagsysteem).
@WayneConrad Er zijn andere systemen die speciaal zijn ontworpen om terugslag te dempen.https://en.wikipedia.org/wiki/Recoil_buffer
Buffers zijn de reden waarom we niet alleen naar de patronen kunnen kijken, tenzij we oude schietgeweren afvuren.Met alle andere dingen gelijk (alle geweren hebben hetzelfde basissilhouet) GEWICHT is het enige dat overblijft bij het beschouwen van gevoelde terugslag.@WhatRoughBeast - dit loopt uit de hand, ben ik hier al klaar?; p
@Mazura - Sorry, maar je hebt het blijkbaar verkeerd begrepen.Welk vuurwapen was 8 voet lang, teruggebracht tot 5?En ja, de M60 was een genot om te vuren, zo niet om te dragen.Ik heb in een nacht 5000 ronden doorlopen vanuit een gewijzigde schouderpositie.Er is een aanvalspositie (voor grunts) waarbij de kolfplaat op het bovenbeen net onder de lies rust.Geen probleem.Ik kwalificeerde me met de M14, en het blijkt dat ik een gevoelige schouder heb, zelfs met de effecten van een halfautomatisch mechanisme, dus ik ben echt een grote fan van terugslagsystemen en blij dat ik nooit te maken heb gehad met geweren met grendelactie groter daneen .22.
De verhoudingen zijn ongeveer goed, maar de cijfers zijn een beetje overijverig (ongeveer twee keer: ** het ging van 1,25 voet naar 3,25 voet, een pond verloor **).Gewicht: 7,4 lbs (3,36 kg) (kort geweer), 8,4 lbs (3,8 kg) (lang geweer). Lengte: 39 in (100 cm) (kort geweer), 50,1 in (127,2 cm) (lang geweer). Looplengte: 19 in (48 cm) (kort geweer), 30,1 in (76,5 cm) (lang geweer) "[imfdb.org] (http://www.imfdb.org/wiki/Steyr_Mannlicher_M1895) - Zeggen dat ze in feite devat doormidden zou niet zo ver weg zijn.
Chemomechanics
2018-12-29 23:12:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Het pistool wordt geschoord met een groot handoppervlak en de palm en de hele hand zijn robuust;het resultaat is dat de hand, of hand en arm, of hand en bovenlichaam als geheel scherp worden verplaatst voordat de beweging wordt gedempt door de rest van het lichaam.

Enkele details van terugslag worden hier besproken.De terugslag van geweren, die over het algemeen krachtiger zijn, geschoord bij de schouder en nabij het gezicht worden bediend, kan gemakkelijk een gebroken sleutelbeen, een gescheurde rotatormanchet, een blauw oog en / of losgemaakt netvlies veroorzaken.

Of letsel optreedt, hangt dus af van de spanning die in vivo wordt geïnduceerd door de versnelling van de bracepositie versus de relatieve sterkte van de nabijgelegen organen.

De hand (en pols, onderarm & c) heeft ook veel flexibele spieren en gewrichten, die als schokdempers werken.Niet alleen bij het afvuren van een pistool: denk eraan om met je vuist op iets te slaan.
Als het pistool even veel (heel belangrijk) woog als het projectiel, en zo klein (ook belangrijk) was, zou het dat doen.We hebben een oud Styre-geweer dat op een gegeven moment is ingekort, waardoor het gewicht enorm is verminderd.De terugslag ging van 'onaangenaam' naar 'grimmig'.
De massa van het vuurwapen speelt ook een belangrijke rol.
Af en toe proberen beginnende geweerschutters de terugslag 'op te vangen' door hun schouder tegen een stevige boom te zetten.Meestal proberen ze dat maar één keer.
J. Chris Compton
2018-12-30 04:32:48 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Daarom vraag ik me af waarom het afschieten van een kogel met een pistool je hand niet uit elkaar scheurt.

Omdat de massa van het pistool groter is dan de massa van de kogel, en omdat de energie die van het pistool naar je hand wordt overgebracht, wordt verdeeld over het oppervlak van de pistoolgreep.

Een van de interessantere dingen die ik hoorde tijdens een reis naar Williamsburg Virginia (periode ~ 1776; Amerikaanse Revolutie) was de vraag hoeveel de musketten wogen. De historische figuur antwoordde (ik herinner me het gewicht niet) en de vraagsteller zei met een verbaasde stem: "Dat is in wezen hetzelfde dat geweren vandaag wegen!"

"Ja," antwoordde deze historische figuur, "want de fysica is niet veranderd. Ze zouden geweren vandaag lichter kunnen maken, maar dat doen ze niet omdat de terugslag erger zou zijn."

Er zijn andere dingen in moderne pistolen gestopt om terugslag te verminderen, zoals veren en ontlading, maar aangezien je het 'Newtoniaanse fysica' hebt getagd, verwacht ik dat je minder geïnteresseerd bent in die dingen.

Dit antwoord dekt het het beste.Als je een 'kogelval' had met hetzelfde gewicht als het pistool, die de kogel vertraagde over een even lange baan als hij werd afgevuurd, zou het vangen van een kogel met dit apparaat niet moeilijker zijn dan het afvuren.Een kogel vangen met alleen de massa huid ervoor, over de dikte van die huid, werkt over het algemeen alleen voor bb's.
@EelcoHoogendoorn een kogelvrij vest is een voorbeeld van "bullet trap"
Re "Ze zouden geweren vandaag lichter kunnen maken ...", dat doen ze.Vergelijk bijvoorbeeld het gewicht van een M14 met de M16.Of voor pistolen, de .45 kaliber Colt M1911 weegt 1100 g, de vergelijkbare Glock .45 845 g.(Andere Glock-modellen wegen zelfs nog minder.)
@Zurechtweiser Sorry, dat is wat ik zag en nam aan dat je het hebt gedaan.
@jamesqf Ja, ik heb een keer binnen geschoten en mocht ongeveer tien jaar geleden een keramisch .45 pistool vasthouden, en het was * vreemd licht. * Mijn (wetshandhavings) vriend schoot erop en verloor bijna haar grip erop toen ze ermee schoot(vanwege het lage gewicht) - het kan een Glock zijn die ik me niet herinner.Over het algemeen zijn er naar mijn mening echter minder mensen die een pistool met een zeer laag gewicht en een hoog vermogen aankunnen.
Hebben moderne geweren een andere massaverdeling?Als je een hypothetisch licht modern geweer hebt genomen en gewicht aan de kolf hebt toegevoegd om de totale massa weer op ongeveer het gewicht van een musket te brengen, lijkt het alsof je de terugslagvoordelen van het zwaardere wapen zou behouden, maar ook een deel van de bediening zou krijgenvoordelen van een lichter wapen door de massa een kleiner hefboommoment te laten uitoefenen.
@jamesqf: M16 is lichter, maar schiet ook rondjes die ongeveer de helft van de massa uitmaken.
@DavidRicherby De verdeling van het gewicht doet er wel toe, zoals u suggereert, maar het gewicht zelf is ook belangrijk.Het is duidelijk dat er in gewapende gevechten tegen andere mensen veel tijd wordt besteed aan marcheren, rennen, enz., Waarbij het absolute gewicht van alle uitrusting een belangrijke factor is.Bij de jacht speelt het gewicht ook een rol.En alleen maar een zwaarder vuurwapen richten in situaties waarin je het niet ergens op kunt laten rusten, kan de armen sneller vermoeien en leiden tot spiertrillingen, dus er is een afweging.
@DavidRicherby Er is ook een afweging tussen controle over de snuit en hantering als massa naar voren of naar achteren wordt verplaatst in een geweer.Meer voorwaarts gewicht houdt de snuit stabieler, maar vergroot het polaire traagheidsmoment bij het verplaatsen van het pistool, en vice versa.
"de terugslag zou erger zijn" Daarom is het standaardprobleem niet de karabijnversie.Parachutisten en andere elite-eenheden geven vaak de voorkeur aan de kortere karabijn (omdat ze een doel hebben om te bereiken, geen krat met munitie om doorheen te rennen voordat ze de lunch kunnen nemen).Hoe pijnlijk hun schouders ook zijn, laat ze aan het eind van de dag gewoon weten dat ze nog leven.
ivan_pozdeev
2018-12-31 20:24:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Door het pistool stevig vast te houden en een goede schiethouding aan te nemen, plaats je het zo dat het momentum wordt doorgegeven aan je hele lichaam als geheel, of een deel ervan dat groot genoeg is.Je lichaam is veel zwaarder dan de kogel, dus de snelheid die het uit het schot haalt, is erg klein en wordt gemakkelijk gecompenseerd door spieren en gewrichten.

Als je niet de juiste houding aanneemt of het pistool niet goed vasthoudt, kan het zijn dat je het niet stabiel houdt tegen de terugslag, of het momentum kan alleen worden doorgegeven aan een klein deel van het lichaam, wat kan leiden tot letsel.

slomobile
2018-12-30 07:45:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Laten we een aantal cijfers vastleggen met een willekeurige keuze aan compatibele apparatuur met publiekelijk beschikbare specificaties.

Gun https://us.glock.com/products/G19
Pistoolgewicht met leeg magazijn 670 g | 23,63 oz
Loop lengte 102 mm | 4,02 inch (iets minder dan munitietest, dus acceleratietijd is iets korter)

Munitie https://en.wikipedia.org/wiki/9%C3%9719mm_Parabellum
Kogelmassa 8,04 g (124 gr) Federal FMJ
Kogelsnelheid 1150 ft / s (350 m / s) @ 118 mm (4,65 inch) looplengte, 0,00067s Kogelsergie 364 ft⋅lbf (494 J)

We zouden dit kunnen zien als een energiebesparingsprobleem, en dat zou een redelijke benadering zijn met een bevredigend antwoord.
De acceleratietijd is erg kort (0.00067s). (alles minder dan 0,01 sec voelt onmiddellijk aan)
Het pistool weegt veel (83 keer) meer dan de kogel.
Het is gekoppeld aan een mens die veel meer weegt. (180 pond = 10155 keer)
Het is gekoppeld over een groot, zacht, energie-absorberend oppervlak (hand).
De terugslag wordt overgebracht door verschillende relatief enorme energie-absorberende pezen, gespannen spieren, botten, gebogen gewrichten, vet, vloeistoffen, die de terugslag omleiden in talloze vectoren.

Waar is het impactpunt tussen geweer en kogel? Hoe geeft het geweer kracht aan de kogel en geeft de kogel een gelijke en tegengestelde kracht aan het geweer? Nou dat gebeurt niet echt. Het is geen botsing.
Alleen de timing is vergelijkbaar met een botsing, omdat zowel het pistool als de kogel in tegengestelde richtingen worden versneld door gassen met dezelfde T0 uit te zetten.
Maar wordt energie gelijkelijk overgedragen? Het centrum van die gassen wordt zelf versneld weg van het kanon. De wrijving van het vat gaat terugslag tegen. Misschien vergis je je in een deel van je uitgangspunt "momentum aan beide kanten is gelijk zijn".

gassen -> gassen
@FaheemMitha In Brits Engels, en mogelijk alle andere behalve Amerikaans Engels (waar het niet langer de gebruikelijke variant is), is [gasses] (https://dictionary.cambridge.org/dictionary/english/gasses) correct.
@AndrewMorton Wauw, ik denk niet dat ik die variant eerder ben tegengekomen.Of als ik het heb gedaan, kan ik het me niet herinneren.
Hoeveel het menselijk gewicht is, is niet relevant: wanneer de kogel het pistool verlaat, is het pistool $ 102 mm / 83 = 1,2 mm $ terug bewogen en beweegt het met een snelheid van $ 350 \ frac {m} {s} / 83 = 4,2\ frac {m} {s} = 15 \ frac {km} {h} $.Het pistool botst vervolgens in feite met die snelheid in de mens: de kleine vertaling van $ 1,2 mm $ is gewoon niet genoeg om relevante krachten over te brengen.
Dat gezegd hebbende, als je de helft van het gewicht van het geweer hebt, krijg je twee keer zo snel, dat wil zeggen $ 30 \ frac {km} {h} $, tegen de gebruiker aan, wat zeker niet leuk is.
lets -> let's = "laat ons"."Lets" zonder apostrof is synoniem met "staat toe".Zoals in "Stack Exchange laat je reageren als je genoeg rep hebt".We zouden niet zeggen "Sta toe dat we enkele cijfers vastleggen ...", en we zouden zeggen "Laten we een paar cijfers vastleggen ..."
@cmaster Toen ik 11 jaar oud was, mocht ik een 8 gauge trompetloopgans afvuren.Ik verzeker je, mijn gewicht was behoorlijk relevant.Het klopte me op mijn maar.Het gewicht van het bovenlichaam is belangrijker, maar moeilijker te kwantificeren.Terugslag is ook niet alleen een vertaling.Geweren kunnen scherp draaiende polsen breken.Daarom hebben sommige compensatiepoorten.
@slomobile Ja, uw lichaamsgewicht is zeer relevant bij de botsing tussen bewegend pistool en lichaam.Mijn punt was dat deze botsing pas plaatsvindt * nadat het schot is afgevuurd *.Op het moment dat je relevante krachten hebt tussen lichaam en geweer, is de kogel al ver, ver weg.Een groot lichaamsgewicht, of een goed contact tussen lichaam en pistool, heeft dus geen invloed op de hoeveelheid energie in de terugslag.Wanneer het geweer tegen je lichaam botst, moet je de volledige kinetische energie absorberen die het geweer heeft opgedaan toen het werd afgevuurd.
user218452
2018-12-30 23:58:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Aangenomen dat de impuls onveranderlijk is, wordt ongeveer dezelfde hoeveelheid momentum overgedragen naar de schutter en de kogel en uiteindelijk het doelwit. Als momentum echter het enige dodelijke element van een kogel was, zou er niet zoiets zijn als een kogelvrij vest, aangezien een kogelvrij vest het momentum niet van het doelwit kan houden (daarvoor zou je een op de grond gemonteerd schild nodig hebben). ). Het kan echter energie absorberen en verspreiden die, in tegenstelling tot momentum, groeit met het kwadraat van de snelheid van de bewegende massa. Een kogel zal vaak niet al zijn energie naar het doelwit overbrengen, tenzij hij vastloopt en zal eerder werken door dodelijk letsel toe te brengen, maar er zijn er die zijn ontworpen om te stoppen en / of zich te verspreiden bij binnenkomst, zoals holle puntkogels. Die zijn meestal veel dodelijker dan een gewone kogel, zelfs als ze geen vitale delen van het lichaam raken.

Dus het basispunt is dat een pistool meer massa heeft dan de kogel, dus hoewel ze het momentum gelijk delen (tenminste als we rekening houden met wat uitlaatgassen kunnen doen), ontvangen ze niet dezelfde hoeveelheden energie.

Merk op dat raketwerpers met schoudersteun zo zijn gebouwd dat de uitlaatgassen (die de raket blijven versnellen via behoud van het momentum) de lanceerinrichting op zijn rug kunnen verlaten, waardoor de hoeveelheid momentum die op de operator wordt overgedragen tot een minimum wordt beperkt (uiteraard , is de plaats achter iemand met een raketwerper een erg slechte plek om te zijn, in tegenstelling tot achter een kanonnier). Aangezien het de druk is van de drijfgasexplosie en niet het momentum van iets dat de kogel verlaat, is dit soort mechanisme in hoge mate niet haalbaar met een pistool.



Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 4.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...