Ballistisches Pendel/Wurfgerät

Kurzbeschreibung

Das ballistische Pendel dient zur Geschwindigkeitsbestimmung eines Projektils.
Hierbei wird ein Projektil  in eine ruhende Masse geschossen, welche als Pendel aufgehängt und so konstruiert ist, dass das Projektil nach dem Auftreffen in der Pendelmasse verbleibt.
Das Projektil kann mit 3 unterschiedlichen Federspannungen und damit unterschiedlicher Geschwindigkeit abgeschossen werden. Zudem stehen unterschiedliche Projektilmassen zur Verfügung. Anhand der mechanischen Daten des Pendels, der Projektilmasse und der Amplitude der Pendelschwingung lässt sich die Geschwindigkeit des Projektils berechnen. In der Vorlesung verwenden wir aus Zeitgründen üblicherweise nur die Holzkugel mit verschiedenen Anfangsgeschwindigkeiten.
Zusätzlich wird mit zwei Lichtschranken und einer Zeitmessungseinheit direkt die Anfangsgeschwindigkeit des Projektils gemessen.
Die Daten des Pendels, sowie übliche Messwerte können den folgenden Tabellen entnommen werden.
Achtung!! Die Kugel niemals in das gespannte Katapult einlegen

Holzkugel 20mm	11 Gramm	Pendelschwerpunkt bei 0,142m
Stahlkugel 19mm	28 Gramm	Pendelschwerpunkt bei 0,153m
Stahlkugel 20mm	33 Gramm	Pendelschwerpunkt bei 0,155m
Masse des Pendelarms 99 Gramm
Pendellänge Drehachse/Kugelmitte = 0,240m

typische Werte

Holzkugel	Stufe 1	gemessen 15 Grad	gemessene Geschwindigkeit in der LS 2,61m/s	berechnet 2,58m/s
Holzkugel	Stufe 2	gemessen 24 Grad	gemessene Geschwindigkeit in der LS 3,87m/s	berechnet 4,07m/s
Holzkugel	Stufe 3	gemessen 30 Grad	gemessene Geschwindigkeit in der LS 4,94m/s	berechnet 5,06m/s
Stahlkugel	Stufe 1	gemessen 30 Grad	gemessene Geschwindigkeit in der LS 2,51m/s	berechnet 2,57m/s
Stahlkugel	Stufe 2	gemessen 49 Grad	gemessene Geschwindigkeit in der LS 3,59m/s	berechnet 4,06m/s
Stahlkugel	Stufe 3	gemessen 70 Grad	gemessene Geschwindigkeit in der LS 4,57m/s	berechnet 5,70m/s

m = Masse der Kugel
M = Masse Pendel einschl. Kugel
r = Abstand zwischen Drehachse und Schwerpunkt des Pendels
r_b = Abstand zwischen Drehachse und Kugelmittelpunkt = 0,24m
g = Erdbeschleunigung
T = Schwingungsdauer des Pendels

Betriebsanweisungen: Abschussvorrichtungen, Elektrogeräte