schräger Wurf mit Luftwidersta < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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Hallo ihr treuen Helfer.
Erstmal was über mich: bin 17, 12Kl Gym, hab vor Physik zu studieren.
Ich bin bogenschütze (wie man an meinem namen sehen kann) und mich interessiert die physik meines hobbies und deshalb bin ich dabei ein programm für mich und andere bogenschützen zu schreiben das den mech. gütewert, wirkungsgrad, v etc berechnen soll.
die E pot des bogens ist für diese berechnungen aber unerlässlich, doch ist die praktische ermittlung dieses wertes mit einem enormen aufwand verbunden zum einen über ein kraft-auszugs-diagramm oder die exp. ermittlung der pfeilv.
deshalb gingen meine überlegungen in die richtung die E pot über die max. schussweite zu errechnen, zuerst natürlich die v des pfeils
zum testen habe ich für mich aus schon ermittelten größen herumprobiert:
v-pfeil=56 m/s [mm] \alpha [/mm] =45° (praktisch nicht ganz korrekt)
damit kam ich auf eine max. schussweite von rund 319m
die praxis sieht da aber ganz anders aus, ich schieße grade mal 165m weit
[mm] \Rightarrow [/mm] der luftwiderstand muss also einen extremen einfluss haben
in der schule wurde bisher der luftwiderstand immer vernachlässigt, hatte also naoch nicht damit zutun, deshalb wollte ich fragen wie ich durch die tatsächlichen schussweite auf die anfangsgeschwindigkeit des pfeils kommen kann.
(durch ![[]](/images/popup.gif) Link-Text hab ich herausgefunden, das mein pfeil (weil naturfedern) wohl cw=7 - 9 haben soll, was mir ziehmlich groß erscheint aber naja.
ein paar angaben: l pfeil=74cm
d=8mm
m=24g
also ich würde mich freuen, wenn ihr mir bei meinem problemchen helfen könntet.
danke im vorraus.
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 23:49 So 26.12.2004 | | Autor: | Niel |
also ist schon total spät deswegen nur nen paar Anmerkungen :
1: denke die 56m/s wirst du vielleicht auch nicht immer erreichen
2: ab wo hast du diese Geschwindigkeit ? hast du noch Reibung am Bogen?
3: ein großer Faktor ist auch der Wind, der auch als Gegenwind auftreten kann und bei dem geringen Gewichtes des Pfeils großen Einfluß haben kann.
werde dir die weite mal morgen mit Luftreibung ausrechnen, dann können wir schaun, wie groß noch die Differenz ist, die z.b. durch Gegenwind oder so mit in das System eingeht.
also bis morgen dann
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 12:05 Mo 27.12.2004 | | Autor: | Niel |
Also bin leider nicht dazu gekommen das ganze zu berechnen, aber habe eine alte Berechnunge gefunden, die dir vielleicht hilft :
Schuss bei nem Winkel von 60° und mit 44,7m/s
Im Vakuum : 177m
Mit Luftreibung : 98,5m
also das sind schon wohl so ca 44%, wenn du dann noch andere Reibung und vielleicht Gegenwind einrechnest, paßt es schon ganu gut bei dir, oder?
Hoffe das reicht dir erstmal, wenn nicht, sag bescheid, rechne es vielleicht später nochmal
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Danke erst mal dafür.
Also die 56m/s ist meine pfeilgeschwindigkeit, nachdem der pfeil den bogen verlassen hat, also nicht mehr beschleunigt wird.
der wind ist für diese betrachtung eher unwichtig, da ich mehrmals die reichweite bestimmt habe, bei verschiedenem wetter und das ein durchschnittswert ist.
nun würde ich gerne wissen ob man eine gleichung herleiten kann mit der man die anfangsgeschwindigkeit eines pfeils berechnen kann, der wind spielt dabei keine rolle nur die luftreibung muss integriert sein.
meine werte sollen ja sowieso nur ein beispiel sein, im endeffekt will ich ja aus der tatsächlichen reichweite (als durchschnittswert natürlich) die durchschnittl. v0 berechnen um so die E pot des bogens zu ermitteln.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 11:12 Di 28.12.2004 | | Autor: | Niel |
Na dann mal noch viel Erfolg bei deinen Berechnungen, glaube da kann ich dir dann erstmal auch nicht groß helfen, aber vielleicht findet sich hier ja noch wer.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 03:17 Do 30.12.2004 | | Autor: | Zai-Ba |
Warum muss es denn unbedingt mit der Flugweite berechnet werden? Da spielen so viele unbekannte Faktoren rein, dass sich mit mäßigem Aufwand nicht wirklich eine sinnvolle Aussage treffen lässt.
Mit nem Newtonmeter kannst Du Anfangs- und Endlast messen. In erster Näherung kann man von einem linearen Verlauf ausgehen => Kraft(x). Du kennst deine Zuglänge < ~Pfellänge(?) > und wenn du darüber integrierst, erhältst du E = [mm] \integral_{0}^{Zuglänge} [/mm] {Kraft(x) dx}
Gruß, Zai-Ba
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Hallo,
der Verlauf im Kraft-Auszugs-Diagramm ist keinesfalls linear, würde man den Graph als linear betrachten würde ein ziehmlich ungenauer wert raus kommen. Also musste ich bei meinen Bogen in 500g Schritten die Längenänderung bestimmen, nur wie soll man integrieren, wenn man die Funktionsgleichung nicht kennt. Ich hab versucht die Gleichung von einem Programm berechnen zu lassen, dabei kam aber eine Funktion der sechsten Potenz heraus. Deshalb habe ich die Arbeit durch auszählen ermittelt.
Das war aber ein sehr aufwendiger Prozess und außerdem bringen es nicht jeder Bogenschütze übers Herz seinen Bogen solchen Belastungen zu unterziehen.
Deshalb wollte ich aus der max. realen Schussweite die jeder Schütze kennt die Anfangsgeschwindigkeit ermitteln und so die Energie des Bogens bestimmen um weitere berechnungen machen zu können.
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Hallo,
stelle die Bewegungsgleichung mit Hilfe des Impulssatzes und der Newtonschen Reibung (Geschwindigkeitsquadratische Reibung) auf. Löse diese Gleichung und ermittle den Reibfaktor. Mit deinen gegebenen Anfangsbedingungen kommt bei mir ein Faktor von 0.000135 raus. Diesen kann man auch in einen cw-Wert umrechnen. Mit deinen Daten kommt ein cw-Wert von 5.371 raus. Damit fliegt der Pfeil unter einem Abschusswinkel von 45 Grad genau deine 165 m.
Viel Spaß beim nachrechnen.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 13:41 Di 01.03.2005 | | Autor: | gun |
Wie sieht dein Lösungsweg aus ? Ich habe ein ähnliches Problem mit newt. und stokscher Reibung.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 20:00 Mi 02.03.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo
Da sehr viele deiner Werte unsicher sind, cw Wert, Tragfluegeleffekt etc. glaube ich nicht,dass dein Ansatz die Energie deines Bogens ueber die Flugweite zu bestimmen wirklich zum Erfolg fuehrt. Das muesstest du schon sehen, indem du mal mit einem "guten", mal mit einem" schlechten" Pfeil schiesst! Um die Anfangsgeschwindigkeit genauer zu bestimmen, solltest du den Pfeil in ein Pendel schiessen, Pendelkoerper =Knetgummi oder Sandsack.Der Stoss sollte unelastisch sein, d.h. der Pfeil muss steckenbleiben. dann kannst du aus Impulssatz und Maximalausschlag des Pendels sehr genau auf v(0) schliessen, Wenn der Pfeil vor dem Auftreffen fast keinen Weg zuruecklegt und waagerecht eintrifft.
Das ist zwar keine Antwort auf deine Frage, aber vielleicht hilft es doch.
gruss leduart
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