Rekyl

Som Rebound kalles tilbakeslaget som oppstår når en masse akselererer er. Retningen på rekylen er motsatt akselerasjonsretningen .

Når det kommer til rekyl, kan det skilles mellom rekylimpuls , rekyl hastighet , rekyl energi og rekylkraft.

Rekyl fra skytevåpen

Rekylen fra skytevåpen er en faktor i innendørs ballistikk .

I henhold til prinsippet om bevaring av momentum, er rekylmomentet lik momentet som tilføres prosjektilet og de fremoverstrømmende gassene fra drivladningen . Prosjektilmomentet er produktet av massen og snutehastigheten til prosjektilet: ${\ displaystyle p _ {\ mathrm {R}}}$${\ displaystyle m _ {\ mathrm {G}}}$${\ displaystyle v_ {0}}$

${\ displaystyle p _ {\ mathrm {R}} = m _ {\ mathrm {G}} \ cdot v_ {0}}$

Den nøyaktige andelen drivgasser i den totale pulsen er vanskelig å beregne og blir generelt bestemt eksperimentelt. For praktiske (omtrentlige) beregninger tilsettes halvparten av drivstoffladningen til prosjektilmassen.

Hastigheten til våpenets rekylbevegelse skyldes prinsippet om bevaring av momentum fra massen til prosjektilet , fra hastigheten til prosjektilet og fra forholdet mellom våpenmassen og prosjektilmassen : ${\ displaystyle v _ {\ mathrm {R}}}$${\ displaystyle m _ {\ mathrm {G}}}$${\ displaystyle v_ {0}}$${\ displaystyle m _ {\ mathrm {W}}}$

${\ displaystyle v _ {\ mathrm {R}} = {\ frac {m _ {\ mathrm {G}} \ cdot v_ {0}} {m _ {\ mathrm {W}}}}}$

Mulig effekt av rekylen, plassering Musée Militaire Vaudois, Morges , Sveits

Rekylprinsipp av et skytevåpen

Energien til rekylen er resultatet av den kinetiske energien til prosjektilet, den kinetiske energien til gassene som ekspanderer fremover eller strømmer ut av snuten og forholdet mellom massen til disse komponentene og våpenets masse.

Energien til rekylen kan beregnes ut fra rekylhastigheten: ${\ displaystyle W _ {\ mathrm {R}}}$

${\ displaystyle W _ {\ mathrm {R}} = {\ frac {m _ {\ mathrm {W}} \ cdot v _ {\ mathrm {R}} ^ {2}} {2}}}$

Dette betyr at et lett prosjektil som etterlater fatet med samme snutenergi som et tyngre prosjektil, avgir mindre rekylenergi enn det tunge prosjektilet, forutsatt at våpenmassen er den samme. Spesielt når det gjelder kraftige ladninger som blir avfyrt fra relativt korte tønner, kan tilbakeslagseffekten av gassene som strømmer ut av tynnsnuten bidra med en betydelig andel av den totale energien til rekylen (raketteffekt).

Rekylkraften tilsvarer akselerasjonskraften som prosjektilet og de fremoverstrømmende gassene utsettes for. Akselerasjonskraften er produktet av prosjektilmassen og prosjektilakselerasjonen : ${\ displaystyle F _ {\ mathrm {R}}}$${\ displaystyle F _ {\ mathrm {B}}}$${\ displaystyle m _ {\ mathrm {G}}}$${\ displaystyle a}$

${\ displaystyle F _ {\ mathrm {R}} = F _ {\ mathrm {B}} = m _ {\ mathrm {G}} \ cdot a}$

Kuleakselerasjonen kan ideelt sett beregnes ut fra kulehastigheten til kula og løpslengden på våpenet : ${\ displaystyle v_ {0}}$${\ displaystyle s}$

${\ displaystyle a = {\ frac {v_ {0} ^ {2}} {2 \ cdot s}}}$

Rekylkraften overføres til våpenet med drivgassens høytrykksgasser. Denne styrken virker bare på våpenet i løpet av den korte tidsperioden det avfyres. I praksis avhenger tilbakeslagskraftens forløp av gasstrykkets forløp etter at drivladningen er blitt antent.

Tilbakespolingen av våpen kan f.eks. B. senkes av munningsbremser . I tillegg til munningsbremser, absorberes rekylen av moderne våpen vanligvis også av en hydraulisk bremset tønnsretur . For å være i stand til å nesten helt unngå uønskede effekter av rekyl, ble det også utviklet tilbaketrekksløse våpen .

Rekylenergien brukes i rekylastere for å åpne seteen etter et skudd, for å skubbe ut den tomme patronhylsen og for å mate en ny patron inn i kammeret. I motsetning til dette, gasstrykkladere bruke trykket fra kruttgassene for å utføre denne fremgangsmåten, direkte via patronhylse eller indirekte via et stempel.

Rekyl som et fremdriftsmiddel

Spill av mediefilen

Rekylen til en vannstråle løfter et flybrett opp i luften

I jetdrivsystemer som rakettmotorer og jetmotorer , brukes rekylkraften (ofte kalt skyvekraft eller skyvekraft ) til et medium akselerert i en dyse som drivkraft. Rekylkraften er produktet av dysens strømningshastighet og hastigheten til det utstrømmende mediet . ${\ displaystyle F _ {\ mathrm {R}}}$${\ displaystyle {\ dot {m}} _ {l}}$${\ displaystyle v}$

${\ displaystyle F _ {\ mathrm {R}} = {\ dot {m}} _ {l} \ cdot v}$

Rekyl i atom-, kjernefysikk og partikkelfysikk

Bevaringslovene for momentum og energi gjelder fysiske systemer som må beskrives ved hjelp av kvantemekanikk , så vel som i klassisk mekanikk (se også kinematikk ). Derfor, når den for eksempel sender ut gammastråling , mottar ikke den utstrålte fotonen nøyaktig hele energien som frigjøres ved overgangen, men atomkjernen beholder en brøkdel av den som den kinetiske energien til rekylen; se også Mössbauer-effekten .

De rekyl protoner som genereres ved elastiske kollisjoner med hurtige nøytroner i et hydrogenholdig materiale som kan anvendes for å detektere og måle energien av disse nøytroner (se nøytrondetektor ).

Rekyl i løpet

Muskel- og bindevev er elastisk. Hvis de blir strukket og deretter avslappet, oppstår en rekyleffekt. Når du løper forfot , kan dette brukes til energibesparende fremdrift - men ikke når du løper på baksiden av foten . For å optimalisere energien som er lagret i vevet til fremdrift, er kortest mulig kontakttid mellom foten og bakken nødvendig.

Se også

• treghet
• Radioaktiv tilbakeslag

Individuelle bevis

1. ↑ Robert Weisz: Håndvåpen deres utvikling og teknologi (1912) . Kessinger Publishing, Leipzig 1912, ISBN 978-1-168-35839-4 , s. 93-98 . 
2. ↑ Robert Weisz: Håndvåpen deres utvikling og teknologi (1912) . Kessinger Publishing, Leipzig 1912, ISBN 978-1-168-35839-4 , s. 88-92 . 
3. Forover- , midt- eller bakre fotløp? - Fordeler og ulemper ved løpestiler ( Memento fra 12. november 2012 i Internet Archive )