Was ist ein ballistisches Pendel?
Ein ballistisches Pendel ist ein Gerät, das zur kinetischen Energie und Geschwindigkeit einer Kugel gelangt. Die Entwicklung des ballistischen Pendels war ein bedeutendes Ereignis in der Geschichte der Ballistik, das es diesem Studiengebiet erheblich vorantreiben konnte. Heute werden andere Geräte verwendet, um die Bewegung von Kugeln zu untersuchen, aber das ballistische Pendel lebt in Physikklassen auf der ganzen Welt weiter, wo es verwendet wird, um eine einfache Einführung in Konzepte wie Dynamik zu bieten. In Klassenzimmern wird eine federlosen „Waffe“ aus Sicherheitsgründen normalerweise 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. Das Gewicht hat einen Holzblock angebracht, der so ausgelegt ist, dass er eine Kugel fängt, wenn sie auf den Block abgefeuert wird. Kennt man die Eigenschaften des Pendels und die Eigenschaften der Kugel, jemand kann eine Kugel am Pendel abfeuern, beachten, wie weit er bewegt ist, und diese Informationen als Grundlage mehrerer Gleichungen zu D verwendenETERMINE -Geschwindigkeit und sammeln andere Informationen über die Bewegung der Kugel.
Dieses Gerät scheint in England im 17. Jahrhundert entwickelt worden zu sein. Benjamin Robins, ein britischer Mathematiker- und Ballistikexperte, wird häufig die Entwicklung des ballistischen Pendels zugeschrieben. Sein 1742er Buch Neue Prinzipien in Gunnery stellte das ballistische Pendel ein und erklärte, wie es verwendet werden konnte. Robins merkte an, dass man das Gerät auch verwenden könnte, indem man eine Waffe am Pendel befestigt, es feuerte und die Bewegung des Pendels nach der Explosion feststellte.
mit den 1800er Jahren kamen die Entwicklung von Ballistikgeräten, die die Geschwindigkeit direkt messen und genauere und einfache Messungen durchführen konnten. 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. Historisch gesehen wurden ballistische Pendel verwendetd messen die Dynamik von allem, von Kugeln bis hin zu Kanonenbällen, und liefert viele Informationen, die für Mitglieder der Ballistikgemeinschaft noch nicht verfügbar waren.
In Physikklassen wird den Schülern manchmal eine ballistische Pendeldemonstration oder einen ballistischen Film gezeigt, um sich über die Erhaltung von Impuls und Energieerhaltung zu erfahren. Die Schüler können gefragt werden, welche Arten von Berechnungen sie verwenden können, um Informationen über die Bewegung der Kugel zu sammeln, und sie können nach der Physik hinter der Bewegung der Kugel und des Pendels gefragt werden.