Was ist ein ballistisches Pendel?
Ein ballistisches Pendel ist ein Gerät, mit dem die kinetische Energie und Geschwindigkeit einer Kugel ermittelt wird. Die Entwicklung des ballistischen Pendels war ein bedeutendes Ereignis in der Geschichte der Ballistik und ermöglichte es diesem Forschungsgebiet, bedeutende Fortschritte zu erzielen. Heutzutage werden andere Geräte verwendet, um die Bewegung von Kugeln zu untersuchen, aber das ballistische Pendel lebt in Physikunterrichtsräumen auf der ganzen Welt weiter, wo es verwendet wird, um eine einfache Einführung in Konzepte wie Impuls zu geben. In Klassenzimmern wird aus Sicherheitsgründen normalerweise eine gefederte „Waffe“ verwendet, um eine Scheinkugel abzufeuern.
Das Design eines ballistischen Pendels ist ziemlich einfach. Das Gerät besteht aus einem Gewicht, das an einem Arm befestigt ist. An dem Gewicht ist ein Holzblock angebracht, der eine Kugel auffängt, wenn sie auf den Block abgefeuert wird. Wenn jemand die Eigenschaften des Pendels und die Eigenschaften des Geschosses kennt, kann er eine Kugel auf das Pendel abfeuern, seine Flugstrecke notieren und diese Informationen als Grundlage für mehrere Gleichungen verwenden, um die Geschwindigkeit zu bestimmen und andere Informationen über das Geschoss zu sammeln Bewegung.
Dieses Gerät scheint um 1700 in England entwickelt worden zu sein. Benjamin Robins, ein britischer Mathematiker und Ballistikexperte, wird oft die Entwicklung des ballistischen Pendels zugeschrieben. In seinem 1742 erschienenen Buch New Principles In Gunnery wurde das ballistische Pendel vorgestellt und seine Verwendung erläutert. Robins bemerkte, dass man das Gerät auch benutzen könne, indem man eine Pistole an das Pendel anhefte, es abfeuerte und die Bewegung des Pendels nach der Explosion feststellte.
Im 19. Jahrhundert wurden Ballistikgeräte entwickelt, mit denen die Geschwindigkeit direkt gemessen werden konnte, um genauere und einfachere Messungen zu ermöglichen. Die Grundprinzipien hinter dem ballistischen Pendel sind jedoch immer noch solide, und solche Geräte können mit einer Vielzahl von Projektilen verwendet werden, nicht nur mit Kugeln. In der Vergangenheit wurden ballistische Pendel verwendet, um den Schwung von Kugeln bis hin zu Kanonenkugeln zu messen. Sie lieferten eine Vielzahl von Informationen, die den Mitgliedern der ballistischen Gemeinschaft zuvor nicht zur Verfügung standen.
Im Physikunterricht wird den Schülern manchmal eine Demonstration oder ein Film mit einem ballistischen Pendel gezeigt, um etwas über Impulserhaltung und Energieerhaltung zu lernen. Die Schüler können gefragt werden, mit welchen Berechnungen sie Informationen über die Bewegung der Kugel sammeln können, und sie können nach der Physik hinter der Bewegung der Kugel und des Pendels gefragt werden.