Направляет ли энергия взрыва?

Всякий раз, когда внутри ствола оружия происходит взрыв, пуля вылетает с энергией взрыва. Мой вопрос:

Предполагать Е количество энергии выделяется при взрыве. Затем, использует ли пуля почти всю эту энергию или только ее часть, так как остальная энергия идет на отталкивание стенок ствола, которая затем просто тратится впустую в виде вибрационной энергии, а затем, в конечном итоге, превращается в тепло. Я имею в виду, означает ли это, что пуля стартует только с, скажем, 1/6 полной энергии взрыва (считая ствол кубическим для упрощения).

См. Раздел «Энергоэффективность огнестрельного оружия» на en.wikipedia.org/wiki/Physics_of_firearms , чтобы узнать об энергетическом расстройстве типичного небольшого огнестрельного оружия. Утверждается, что только 32% энергии преобразуется в кинетическую энергию пули. @JohnRennie: я думал, что процент будет выше, как вы также предлагаете в своем ответе.

Ответы (1)

Когда порох взрывается, он создает горячий газ под высоким давлением, и давление этого газа толкает пулю вдоль ствола.

Пуля

Энергия пули равна совершенной над ней работе, поэтому энергия на некотором расстоянии г вдоль ствола будет:

Е "=" 1 2 м в 2 "=" А 0 г п ( Икс ) г Икс

где А - это площадь пули, хотя на самом деле вычислить интеграл будет сложно. Порох не сгорает мгновенно, поэтому давление является сложной функцией времени, а также расстояния, пройденного пулей. Из этой энергии также нужно будет вычесть некоторый член трения, хотя это, вероятно, будет небольшой поправкой.

Ты спрашиваешь:

так как остальная часть энергии уходит на удары о стенки ствола, которые затем просто тратятся впустую в виде колебательной энергии, а затем, в конечном итоге, превращаются в тепло.

но газ не действует на стенки ствола, поэтому энергия не теряется. Однако будут некоторые потери тепла в стенки ствола, что охладит газ, снизит его давление и уменьшит количество работы, которую можно совершить над пулей. Однако продолжительность пути пули по стволу очень мала, поэтому, вероятно, потери тепла при этом невелики. Большая часть энергии пойдет на кинетическую энергию пули.

Это порох, который в результате химической реакции превращается в газ?
@ user115962: да.
Газ все еще будет находиться под высоким давлением, когда пуля достигнет конца ствола, поэтому часть энергии пойдет в звуковые волны, когда этот газ расширится. Я не знаю процентов, но думаю, что для короткоствольного ружья это было бы значительное количество энергии.
@James: да, и я также не знаю, какое давление, когда пуля покидает ствол. Однако я предполагаю, что газ расширился как минимум в десять раз даже для пистолета, поэтому давление упадет на 90%.