Gewehrkugeln können den Lauf einer Waffe mit einer Geschwindigkeit von über 4.300 km/h verlassen. Das ist schnell genug, um in einer Sekunde eine Distanz zurückzulegen, die elf Fußballfeldern entspricht.
Die Form des Geschosses, ob konisch oder rund, bestimmt die Feuerrate. Foto: Brais Seara/Getty
Viele Faktoren beeinflussen die Geschwindigkeit eines abgefeuerten Geschosses. Diese Faktoren lassen sich in zwei Hauptkategorien unterteilen: die Innenballistik (dazu gehören die Art des Treibmittels, das Gewicht des Geschosses sowie Form und Länge des Laufs) und die Außenballistik (dazu gehören die Kräfte, die Wind, Schwerkraft und Flugbahn auf das Geschoß ausüben, während es sich durch die Luft bewegt). Beide Faktoren lassen sich in einer dritten Kategorie, der sogenannten Endballistik, zusammenfassen, die das Verhalten des Geschosses nach dem Auftreffen auf sein Ziel beschreibt.
Laut Forensiker Michael Haag bestehen Geschosse aus einem Zündhütchen, das den Treibsatz zündet, wenn der Schlagbolzen der Waffe gedrückt wird. Diese Zündung erzeugt Druck, der das Geschoss nach vorne treibt. Die meisten Geschosse bestehen aus Schwermetallen wie Blei, das mit Kupfer beschichtet ist, da ihre Masse ihnen hilft, ihren Schwung beizubehalten. Zur Veranschaulichung verwendet Haag das Beispiel eines Tischtennisballs und eines Golfballs. Beide verlassen die Hand des Werfers mit der gleichen Geschwindigkeit, doch die Masse des Golfballs sorgt für eine größere Reichweite.
Nach der Zündung verbrennt das Schießpulver sehr schnell und erzeugt Gase, die die Kugel durch den Lauf drücken. Auf dem Weg zur Mündung reibt die Kugel an den Laufwänden, wodurch eine leichte Reibung entsteht. Waffen mit längeren Läufen liefern jedoch sehr schnelle Schüsse.
„Der Lauf ist der größte limitierende Faktor, wenn es um die Geschwindigkeit geht. Je länger der Lauf, desto mehr Strecke müssen die Gase beschleunigen und desto schneller verlässt die Kugel den Lauf“, erklärt Stephanie Walcott, Forensikerin an der Virginia Commonwealth University.
Aus diesem Grund bieten Gewehre typischerweise die höchste Geschwindigkeit. Gewehre sind für den Einsatz auf große Entfernungen konzipiert. Gewehrgeschosse können bis zu 3 Kilometer weit fliegen. Um diese Schüsse zu erzielen, sind Gewehrgeschosse aerodynamisch konstruiert: länger, dünner und schwerer als Pistolengeschosse. Waffenhersteller versehen den Lauf manchmal mit spiralförmigen Rippen, um die Drehung des Geschosses zu unterstützen und so seine horizontale Flugbahn zu stabilisieren.
Diese Eigenschaften ermöglichen es einer Gewehrkugel, beispielsweise einer Remington 223, die Mündung mit einer Geschwindigkeit von bis zu 4.390 km/h zu verlassen – schnell genug, um in einer Sekunde die Länge von elf Fußballfeldern zurückzulegen. Eine Kugel aus einer 9-mm-Luger-Pistole würde hingegen mit 2.200 km/h nur die Hälfte dieser Distanz zurücklegen.
Eine Hochgeschwindigkeitsaufnahme zeigt Schüsse aus einer Pistole. Foto: Wikimedia Commons/Niels Noordhoek
Sobald das Geschoss die Mündung verlässt, beginnt es abzubremsen, erklärt Walcott. Das liegt daran, dass Newtons Erstes Gesetz besagt, dass ein bewegter Gegenstand in Bewegung bleibt, sofern keine äußere Kraft auf ihn einwirkt. Zu den Kräften, die auf ein Geschoss beim Verlassen des Laufs wirken, gehören Luftwiderstand, Schwerkraft und Kreiselbewegung. Mit der Zeit überwinden die ersten beiden Kräfte die Tendenz des Geschosses, eine gleichmäßige Spiralbewegung beizubehalten, wodurch es zu fallen beginnt. Jedes Geschoss hat einen ballistischen Koeffizienten – ein Maß für seine Fähigkeit, den Luftwiderstand zu überwinden und vorwärts zu fliegen –, der durch Masse, Fläche, Luftwiderstandsbeiwert, Dichte und Länge des Geschosses bestimmt wird. Je höher der ballistische Koeffizient, desto besser kann das Geschoss Luft durchdringen.
„Aber schon bald setzen Schwerkraft und Luftwiderstand ein und verlangsamen die Kugel. Sie fliegt eine Zeit lang sehr gerade, beginnt dann zu fallen und wird von den äußeren Einflüssen abhängig“, sagte Walcott.
Thu Thao (Laut Live Science )
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