Артиллерийский выстрел представляет собой сложный комплекс физических и химических явлений. Знание о происходящих во время выстрела процессах и о влиянии на них большого числа внешних факторов помогает артиллеристам при расчете данных для вычисления точных установок для стрельбы и, как следствие, способствует успешному выполнению стоящих перед артиллерией боевых задач.
Событие выстрела можно условно разделить на две стадии — движение снаряда в канале ствола артиллерийского орудия и на комплекс явлений, происходящих после вылета снаряда из ствола. Более подробное описание каждой из этих стадий приведено ниже.
Движение снаряда в канале ствола орудия
После того, как затвор казенной части орудия заперт, производится подрыв метательного заряда, чаще всего путем механического удара по капсюлю. Капсюль инициирует химическую реакцию самоокисления вещества метательного заряда (пороха, пироксилина, баллистита).
Это вещества являются взрывчатыми, но в них химическая реакция самоокисления носит характер быстрого горения, а не детонации, как у динамита, тринитротолуола или гексогена. Это необходимо для предотвращения чрезмерно быстрого газообразования внутри ствола орудия, которое может привести к прорыву газов сквозь затвор или даже к разрыву орудия. При горении метательного заряда запасенная в нём химическая энергия переходит во внутреннюю энергию хаотического движения молекул пороховых газов. Величина удельного энерговыделения Q зависит от вида вещества метательного заряда, находясь в диапазоне 5-10 МДж/кг. Впоследствии часть тепловой энергии пороховых газов преобразуется в механическую кинетическую энергию снаряда.
Информатика Босова 8 кл. №65 Решение задания
Образовавшиеся при горении метательного заряда пороховые газы с температурой порядка 3000° градусов Цельсия оказывают давление на донную часть снаряда, придавая ему ускорение. Это ускорение не является постоянным во времени, оно меняется из-за изменений силы давления газов на днище снаряда и силы трения о стенки канала ствола орудия.
В нарезных орудиях последняя существенно больше, чем в гладкоствольных. Однако врезание снаряда в нарезы позволяет придать ему вращение вокруг продольной оси симметрии и стабилизировать его полет после вылета из орудия. Так как снаряд покидает ствол за очень короткий промежуток времени, то в процессе расширения пороховых газов до его вылета не успевает произойти сколь-нибудь значительный теплообмен с окружающей средой; процесс в первом приближении можно считать адиабатическим. Значительный нагрев канала ствола при выстреле обусловлен большими силами трения между снарядом и стенками канала, особенно у нарезных орудий. Подробно движение снаряда внутри орудия изучает внутренняя баллистика.
Вплоть до момента пересечения днищем снаряда дульного среза орудия система «снаряд-ствол-пороховые газы» является замкнутой, то есть к ней применимы законы сохранения импульса, энергии и момента импульса. Однако для расчета дульной скорости практическое значение имеют только два первых закона сохранения. В гладкоствольных орудиях вращательные движения и вовсе отсутствуют. В нарезных орудиях доля энергии, идущая на придание снаряду осевого вращательного движения, как правило много меньше доли, идущей на его разгон. Оба этих закона сохранения позволяют оценить энергию отдачи и коэффициент полезного действия (КПД) орудия как тепловой машины в целом.
Курс лекций по апологетике. Лекция 3
Рассмотрим два состояния системы — в момент «0» полного сгорания метательного заряда, но когда снаряд ещё неподвижен и в момент «1» вылета снаряда из орудия. При этом введем два допущения. Первым будет полное сгорание метательного заряда до начала движения снаряда. На самом деле сгорание ещё происходит, когда снаряд уже начал движение.
Однако точный расчёт в таком случае очень сложен, так как представляет собой самосогласованную задачу. Для решения практических задач описанное выше допущение считается вполне пригодным. Вторым допущением будет отсутствие тепловых потерь, которые нарушают чисто механические законы сохранения энергии и импульса. Применительно к практике это означает, что производится оценка сверху энергии отдачи и КПД орудия.
В момент «0» снаряд массой mсн, откатные части орудия массой M и пороховые газы массой mпг не имеют механических скоростей в инерциальной системе отсчета, связанной с Землей. Так что все импульсы равны нулю.
В момент «1» снаряд набрал скорость v, откатные части (в отсутствие противооткатных устройств) получили скорость V. Соответственно проекция импульса снаряда pсн на ось, направленную вдоль канала ствола орудия, равна mснv, а проекция импульса откатных частей P = -MV. Согласно принятой в артиллерии модели распределения скорости упорядоченного движения пороховых газов вдоль канала ствола орудия эта скорость равна нулю у затвора и линейно возрастает до v у дульного среза. Расчет суммарного импульса пороховых газов интегрированием вдоль канала ствола орудия дает значение pпг = 0.5mпгv. Применяя закон сохранения импульса, получаем
Из этого уравнения можно рассчитать скорость откатных частей и значение кинетической энергии отдачи E = 0.5MV² от вылета снаряда, которая нужна в ходе проектирования противооткатных устройств орудия и для возможного оснащения ствола дульным тормозом. Эти устройства нужны для смягчения ударных нагрузок на лафет при отдаче. Аналогично, рассчитав полезную кинетическую энергию снаряда e = 0.5mснv², можно получить КПД орудия, разделив e на mпгQ (так как масса пороховых газов равна массе метательного заряда).
Корпусная пушка А-19
В качестве примера рассмотрим 121.92-мм корпусное орудие А-19 обр. 1931/37 г, обладающее следующими характеристиками и боеприпасами:
Рассчитав по вышеприведенным формулам импульсы снаряда и пороховых газов, получим:
Исходя из этого, V = P / M = 8.96 м/с и E = 96 кДж. Взяв за оценку верхнюю границу Q как 10 МДж/кг и получив e = 8 МДж, можно примерно оценить КПД орудия А-19 как 8 / (10 * 3.8) = 0.21.
Однако знания P недостаточно для вычисления полной энергии отдачи, так как сам процесс отдачи продолжается уже после вылета снаряда. Поэтому рассмотрим вторую фазу явления выстрела — последействие после вылета снаряда.
Последействие
После вылета снаряда сильно нагретые пороховые газы начинают сверхкритически истекать через дуло орудия. Именно этим объясняется красноватая вспышка (соответствующая температуре газов около 3000° градусов Цельсия) после выстрела и акустическая ударная волна.
Помимо этого рассеивающиеся в окружающем пространстве пороховые газы способны выполнить механическую работу по приведению в движение близлежащих предметов. Поэтому после выстрела полевое орудие часто окутывается непрозрачным облаком поднятой с поверхности земли пыли даже при стрельбе с использованием бездымного пороха.
Истекающие из канала ствола газы воздействуют по III закону Ньютона на сам ствол с равной и противоположно направленной силой. Реализуется принцип реактивного движения, который усиливает чисто механическую отдачу от вылета снаряда.
Точный расчёт полной энергии отдачи является сложной процедурой, но в артиллерийской науке существует эмпирическое правило, что в механическую энергию отдачи уходит 3 % от дульной энергии снаряда. То есть для А-19 полная механическая энергия отдачи составляет 0.03*8 МДж = 240 кДж. Это соответствует потенциальной энергии груза массой в 1 тонну, поднятого на 24 м над уровнем земли, принятым за нулевую точку отсчета энергии. В обычных условиях этого хватило бы, чтобы смять или разбить на части лафет орудия. Однако противооткатные устройства у этой пушки (она не оснащена дульным тормозом) успешно гасят эту энергию отдачи и используют её, чтобы привести откатную часть орудия в исходное положение перед следующим выстрелом.
Полное же распределение энергии при выстреле варьирует в зависимости от типа орудия, метательного заряда и снаряда, но в целом картина выглядит приблизительно так:
- 20—40 % уходит в кинетическую энергию снаряда
- 15—25 % уходит на нагрев снаряда и ствола путем взаимного трения
- 5 % уходит на механическую энергию отката орудия
- прочее (иной раз до 60 %) — диссипация в атмосферу
Источники информации
- Учебник сержанта ракетных войск и артиллерии (для командиров вычислительных отделений) // М. — Воениздат, 1989.
- Толочков «Теория лафетов». // М. — Воениздат
Wikimedia Foundation . 2010 .
Источник: dic.academic.ru
Назовите два-три физических явлений, которые наблюдаются при выстреле из пушки
Найди верный ответ на вопрос ✅ «Назовите два-три физических явлений, которые наблюдаются при выстреле из пушки . » по предмету Физика, а если ответа нет или никто не дал верного ответа, то воспользуйся поиском и попробуй найти ответ среди похожих вопросов.
Новые вопросы по физике
Железнобитонная плита размером 4 м * 0,5 м * 0,25 м погружена в воду наполовину. какова архимедова сила, действующая сила на нее? плотность воды 1000 кг/м3
Велосипед движется равномерно по окружности радиусом 100 м и делает 1 оборот за 2 мин. Путь и перемещение велосипедиста за 1 мин соответственно равны
1. Классификацию галактик Хаббла часто называют камертонной. Поясните причину такого названия. 2. Определите, какой промежуток времени требуется свету, чтобы пересечь Большое и Малое Магеллановы Облака в поперечнике
Тело массой 300 г свободно падает. Вычислите вес тела
Прямой провод длиной 50 см по которому течет ток силой 150 а движется в однородном магнитном поле с индукцией 0.8 тл.
Источник: urokam.net
Какими основными физическими явлениями сопровождается выстрел из пушки?
Какими основными физическими явлениями сопровождается выстрел из пушки?
Ответить на вопрос
Для ответа на вопрос необходимо пройти авторизацию или регистрацию.
Dfkthffhneh22 19 сент. 2020 г., 17:42:53
Выстрел из всякого оружия сопровождается отдачей.
Откат пушки и есть результат отдачи.
Отдача есть не что иное, как противодействие со стороны снаряда, действующее, согласно третьему закону Ньютона, на пушку, выбрасывающую снаряд.
Violetka17 17 дек. 2020 г., 10:25:26 | 5 — 9 классы
К чему относится выстрел?
К чему относится выстрел.
К физическому телу , явлению или веществу.
ЛераМоисеенкова 10 июл. 2020 г., 13:28:54 | 5 — 9 классы
Какими основным физическим явлениями сопровождается старт ракеты с поверхности земли?
Какими основным физическим явлениями сопровождается старт ракеты с поверхности земли?
Ritty 21 авг. 2020 г., 12:14:41 | 10 — 11 классы
Почему старинные пушки при выстреле откаты вались назад?
Почему старинные пушки при выстреле откаты вались назад.
Kshueva99 20 июн. 2020 г., 05:02:51 | 5 — 9 классы
Какими физическими явлениями сопровождается прохождение электрического тока по проводнику?
Какими физическими явлениями сопровождается прохождение электрического тока по проводнику?
Этот вопрос по предмету задал мне учитель Технологии помогите пожалуйста.
Daryar10 26 авг. 2020 г., 03:26:29 | 1 — 4 классы
К какому физическому явлению относится дождь?
К какому физическому явлению относится дождь.
Aybek2 27 апр. 2020 г., 12:33:20 | 5 — 9 классы
Какой вид энергии используется при выстреле из пушки?
Какой вид энергии используется при выстреле из пушки?
Laguna02 28 янв. 2020 г., 05:15:06 | 10 — 11 классы
При выстреле из пушки находящейся на гладкой поверхности вылетает снаряд под углом 30 градусов к горизонту?
При выстреле из пушки находящейся на гладкой поверхности вылетает снаряд под углом 30 градусов к горизонту.
За счёт отдачи пушка откатывается назад со скоростью 2 м / с.
Если масса пушки 500 кг, то чему равен импульс системы пушка + снаряд сразу после выстрела?
Alina5 21 дек. 2020 г., 21:49:28 | 5 — 9 классы
Какими основными физическими явлениями сопровождается выстрел из пушки?
Какими основными физическими явлениями сопровождается выстрел из пушки?
Чикота 3 мар. 2020 г., 21:47:35 | 5 — 9 классы
Выстрел это физическое явление?
Выстрел это физическое явление?
Kukushkinan76 15 нояб. 2020 г., 04:31:49 | 10 — 11 классы
Из пушки произведён выстрел?
Из пушки произведён выстрел.
Что произойдёт с пушкой?
А)пушка останется на месте Б)пушка откатится назад В)пушка покатится вперёд Г)пушка сначала покатится вперёд, а потом назад.
Если вам необходимо получить ответ на вопрос Какими основными физическими явлениями сопровождается выстрел из пушки?, относящийся к уровню подготовки учащихся 5 — 9 классов, вы открыли нужную страницу. В категории Физика вы также найдете ответы на похожие вопросы по интересующей теме, с помощью автоматического «умного» поиска. Если после ознакомления со всеми вариантами ответа у вас остались сомнения, или полученная информация не полностью освещает тематику, создайте свой вопрос с помощью кнопки, которая находится вверху страницы, или обсудите вопрос с посетителями этой страницы.
Последние ответы
Uliana200512 29 июн. 2022 г., 16:48:24
На 74 градусов. Наверное так.
013Angelina139 29 июн. 2022 г., 14:28:28
Площадь верхнего основания конуса не имеет никакого значения. Со стороны нижнего основания на стол действует сила mg, распределённая по площади Sa Единственно, надо площадь перевести в квадратные метры Sa = 4 см² = 4 / 10000 м² = 0, 0004 м² P = mg /..
Vika88261 29 июн. 2022 г., 11:34:16
Поскольку за ПЕРИОД грузик пройдет расстояние, равное четырем амплитудам : L₀ = 4 * 3 = 12 см или 0, 12 м то число колебаний : n = L / L₀ = 0, 36 / 0, 12 = 3 Ответ : 3 колебания.
LeeGeSon 29 июн. 2022 г., 07:45:16
Q = λ * m = 4 * 330000 = 1320000Дж или 1320 кДж.
Школа71 28 июн. 2022 г., 21:19:48
Решение Q = m * λ Отсюда находим массу m = Q / λ = 0, 1 кг 100 грамм свинца.
Alimovaelmaz1999 28 июн. 2022 г., 15:13:57
V = 72 км / ч = 20 м / с ; = V² / R = 20² / 500 = 0, 8 м / с² ; N = m(g — ) = 500×(10 — 0, 8) = 4600 Н (4500, если брать g за 9. 8 м / с²).
Nikitka 26 июн. 2022 г., 17:31:40
Правильный ответ это б.
Арт74 25 июн. 2022 г., 13:31:58
0, 3 * m1 = N * 0, 2 0, 1 * N = 0, 3 * M m1 = 2M M = 1, 2 кг.
Vitalinas2003 24 июн. 2022 г., 19:44:12
Потому что перемещение , cкорость, ускорение — величины векторные и работать с векторами труднее чем с проекциями.
BEMN 24 июн. 2022 г., 15:17:49
Ответ : Объяснение : Дано : S₁ = S / 4V₁ = 72 км / чS₂ = 3·S / 4V₂ = 15 м / с____________Vcp — ? Весь путь равен S. Время на первой четверти пути : t₁ = S₁ / V₁ = S / (72·4) = S / 288 чВремя на остальной части пути : t₂ = S₂ / V₂ = 3·S / (15·4) = 3..
Источник: fizika.my-dict.ru
№ 13 Сборник задач по физике 7-9 класс Лукашик. Явления при выстреле из пушки
Кто знает?
Назовите два-три физических явления, которые наблюдаются при выстреле из пушки.
Ольга Медведева
Пожаловаться
Ну, вот:
Полет снаряда, звук выстрела и взрыв пороха.
похожие темы
6 вопросов
88 вопросов
89 ответов
122 вопроса
262 ответа
3992 вопроса
4060 ответов
похожие вопросы 5
Дмитрий Ерошин
Пожаловаться
У кого есть ответ?
Почему после выключения двигателя сверлильного станка патрон продолжает вращаться?
ГДЗ Физика 7 класс 8 класс 9 класс Лукашик В.И.
Мари Черешнева
Пожаловаться
Попробуйте провести следующий опыт. Приготовление раствора
сахара и расчёт его массовой доли в растворе.
Отмерьте мерным ( Подробнее. )
ГДЗ Школа 8 класс Химия Габриелян О.С.
Роза Красникова
Пожаловаться
Привет. Выручайте с ответом по физике…
Поплавок со свинцовым грузилом внизу опускают
сначала в воду, потом в масло. В обоих ( Подробнее. )
ГДЗ Физика Перышкин А.В. Школа 7 класс
Роза Красникова
Пожаловаться
Привет всем! Нужен ваш совет, как отвечать…
Изобразите силы, действующие на тело, когда оно плавает на поверхности жидкости. ( Подробнее. )
Источник: class.rambler.ru