Analyse und Simulation einer Federdruck betriebenen Softair
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Analyse und Simulation einer Federdruck betriebenen Softair
Zusammenfassung Analyse und Simulation einer Federdruck betriebenen Softair-Pistole Institution: Kantonsschule Zofingen Autor: Simon Niederberger Begleitperson: Franck Michael Korreferent: Calzascia Angelo Datum der Abgabe: Oktober 2014 Zusammenfassung Ich wollte in meiner Arbeit die technischen und physikalischen Aspekte einer Softair-Waffe aufgreifen und untersuchen. Softair-Waffen sind Plastikkugeln verschiessende Waffenmodelle, basierend auf Federenergie. Ich befasste mich mit folgenden Leitfragen: Welche physikalischen Vorgänge spielen sich bei einer Softair-Waffe ab und wie lassen sich diese beschreiben? Wie beeinflussen Feder und Kugelmasse die Mündungsenergie? Wie wirken sich Kugel und Magnuseffekt, verursacht durch die Rotation der Kugel, auf die Flugbahn aus? Lässt sich die Flugbahn einer Kugel vorhersagen? Anhand dieser Fragen und der Literaturrecherche wurden folgende Hypothesen aufgestellt: H1: Es lässt sich ein konstanter Wirkungsgrad ermitteln, der Energieverluste der Waffe für alle Variationen der Parameter beschreibt. H2: Die Mündungsenergie steht in linearer Abhängigkeit zur Feder H3: Die Kugelmasse hat keinen Einfluss auf die Mündungsenergie H4: Die Flugbahn steht in Abhängigkeit zur Kugelmasse H5: Es lässt sich eine Ablenkung der Flugbahn durch den Magnuseffekt nachweisen. Um die Hypothesen zu überprüfen musste zuerst die theoretischen Grundlage der Arbeit gelegt und hergeleitet werden. Es wurde eine Gleichung für den Wirkungsgrad der Waffe und die Gleichungen für die Berechnung der Flugbahn der Projektile hergeleitet. Anhand einer Analyse wurden die für die Berechnung benötigten Daten der Waffe mittels praktischen Versuchen ermittelt. Anschliessend konnte anhand der hergeleiteten Gleichung und der Analyse eine Simulation der zu erwartenden Mündungsenergien und Flugbahnen gemacht werden. Die Simulation wurde mit 2 praktischen Messungen überprüft und verglichen. Dabei mussten fast alle Hypothesen verworfen werden. Einzig Hypothese H5 konnte beibehalten werden. 1