Стрельба из ружья в егэ

[pogulyat_vyshel]

Цитата:

Во сколько раз скорость пули в середине ствола ружья меньше, чем при вылете из ствола?

Решение предлагают такое как-будто ускорение пули постоянно. А с какой бы стати? Я бы предположил , что процесс адиабатический скорее. Это если решать задачу в рамках школы ,но относительно честно, не углубляясь в ударные волны и т п

[Mihr]

Учтите, что порох сгорает не мгновенно.

[Sicker]

И без учета сопротивления воздуха?

[dsge]

Mihr в сообщении #1320317 писал(а):

что порох сгорает не мгновенно.

По сравнению с временем нахождения пули в стволе почти мгновенно.

pogulyat_vyshel в сообщении #1320314 писал(а):

что процесс адиабатический скорее

Да, конечно, стенки ствола за время пролета пули нагреться не успевают.

[Mihr]

dsge в сообщении #1320322 писал(а):

По сравнению с временем нахождения пули в стволе почти мгновенно.

Гм... Ну, давайте оценим время нахождения пули в канале ствола. Для оценки примем, что пуля движется равноускоренно. Пусть длина ствола что-то около метра. А скорость пули на выходе 800 м/с. В рамках модели равноускоренного движения получаем, что время нахождения пули в канале ствола $t=\frac{2s}{v}$. Это 0,0025 секунды. Вы хотите сказать, что весь порох сгорит гораздо быстрее?

[dsge]

Mihr в сообщении #1320326 писал(а):

Вы хотите сказать, что весь порох сгорит гораздо быстрее?

Именно так, и далее адиабатически расширяется.

[eugensk]

Можно взять скорость из графика (длина ствола видимо 70):

(график из книги Юрьев А.А. Пулевая спортивная стрельба)

Рис. 27 - Кривые давления пороховых газов и скорости пули в стволе служебной винтовки АВ и малокалиберной винтовки

по школьному скорость будет $865/\sqrt 2 \approx 610$, на самом деле $\approx 690$.

Не понятно как они это $\sqrt 2 $ в ответ впишут, если там автомат проверяет, который понимает только числа.

[wrest]

eugensk
Надо бы такой график для ружья надыбать, а не винтовки. Может разницы и нет, а может и есть...

[DimaM]

dsge в сообщении #1320322 писал(а):

По сравнению с временем нахождения пули в стволе почти мгновенно.

По-разному бывает. Лучше всего, насколько я понимаю, если порох догорает как раз к вылету пули из ствола. Также желательно, чтобы давление было примерно постоянным.
Можно численно посчитать, задавая разные функции горения от времени (для продвинутого десятиклассника доступно).

[dsge]

DimaM в сообщении #1320388 писал(а):

Лучше всего, насколько я понимаю, если порох догорает как раз к вылету пули из ствола.

Наоборот, чем быстрее порох выгорит, тем большую кинетическую энергию газы передадут пуле. Порох специально изготавливают пористым или в виде полых цилиндров, чтобы площадь поверхности была больше и горение происходило быстрее. По графикам видно, что 80% кинетической энергии пуля получает после того, как весь порох выгорел.

[DimaM]

dsge в сообщении #1320433 писал(а):

Наоборот, чем быстрее порох выгорит, тем большую кинетическую энергию газы передадут пуле.

Кроме пули есть еще ствол, и ему вредно слишком высокое давление.

dsge в сообщении #1320433 писал(а):

Порох специально изготавливают пористым или в виде полых цилиндров, чтобы площадь поверхности была больше и горение происходило быстрее.

Полые цилиндры, кстати, можно так оптимизировать, чтобы скорость горения со временем нарастала (тогда давление можно поддерживать примерно постоянным).

У пушек, насколько я понимаю, все еще интереснее.

[Munin]

DimaM в сообщении #1320611 писал(а):

Кроме пули есть еще ствол, и ему вредно слишком высокое давление.

Ствол-то как раз можно сделать прочнее, если выигрыш для пули будет значимым.

[DimaM]

(Munin)

Munin в сообщении #1320698 писал(а):

Ствол-то как раз можно сделать прочнее, если выигрыш для пули будет значимым.

Наверняка. Для штучной снайперки весом в пуд.
А к предложившему утяжелить и удорожить массовый автомат министерство обороны вряд ли отнесется с пониманием.

[Fullmoon]

DimaM в сообщении #1320611 писал(а):

dsge в сообщении #1320433 писал(а):

Порох специально изготавливают пористым или в виде полых цилиндров, чтобы площадь поверхности была больше и горение происходило быстрее.

Полые цилиндры, кстати, можно так оптимизировать, чтобы скорость горения со временем нарастала (тогда давление можно поддерживать примерно постоянным).

У пушек, насколько я понимаю, все еще интереснее.

Да, по крайней мере у пушек порох именно в таких оптимизированных цилиндрах. Их ещё и покрывают замедляющим горение лаком. А вот в пистолетах и гладкоствольных ружьях (не знаю, как в винтовках) порох быстрогорящий, хлопьями с большой поверхностью.

[Евгений Машеров]

(поправляя фуражку старшего лейтенанта запаса артиллерии).
Порох бывает разный. Чёрный порох сгорал практически мгновенно, и расширение газов после короткого начального промежутка было адиабатическим (приблизительно, часть энергии уходила на нагрев ствола). Поэтому, кстати, у старинных пушек казённая часть столь толстая.

Бездымный порох делают медленногорящим, подбирая состав и, кроме того, варьируя форму. Сфероидный порох по мере сгорания уменьшает выделение пороховых газов, поскольку уменьшается площадь горения. Пластинчатый почти постоянен по выделению газов, а прогрессивные пороха - семиканальный ("семидырка") и трубчатый ("бронированный") по мере сгорания увеличивает выделение газов, поскольку разгорается изнутри и площадь горения растёт. Идеал, постоянство давления за всё время движения пули по стволу, что позволяет достичь максимальной скорости, труднодостижим и, кроме того, приводит к потерям энергии с вылетевшими из дула газами, поэтому тип пороха подбирают так, чтобы давление всё же падало, но не адиабатически, а медленнее.

(пуля 5.56 мм NATO, ствол 510 мм, прямолинейно возрастающий участок роста давления - до страгивания пули с места, после чего давление падает, но ускорение в первом приближении можно считать постоянным).