Всякий раз, когда внутри ствола оружия происходит взрыв, пуля вылетает с энергией взрыва. Мой вопрос:
Предполагать 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).
Когда порох взрывается, он создает горячий газ под высоким давлением, и давление этого газа толкает пулю вдоль ствола.
Энергия пули равна совершенной над ней работе, поэтому энергия на некотором расстоянии вдоль ствола будет:
где - 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.
Джеймс