Hallo zusammen,
die Frage steht im Titel. Wenn man eibfache Rechner des senkrechten Wurfes bedient kommt man bei 200m/s (Tschechen...) Startgeschwindigkeit auf wahnwitzige 4km, was der Tatsache geschuldet ist, dass kein Luftwiderstand mit einbezogen wird.
Hat diese Frage allerdings schonmal jemand beantwortet? Wie hoch fliegt eine BB mit 200m/s Startgeschwindigkeit (herausgedrehtes Hopup bewirkt, dass diese senkrecht nach oben fliegt und nicht kopfüber abhaut), 6mm Durchmesser, glatte Oberfläche, 0.32g Gewicht, 9.81m/s² Gegenbeschleunigung? Bei solchen Aufgabenstellungen verlässt mich leider mein Oberstufenphysik...
Grund für die Frage: Sicherheitsabstand einer Drohne, sodass garnichts erst passieren kann...
Vielen Dank im Voraus.
Saito :)
Moin, Ich versuche mich eventuell heute abend mal daran, wenn kein anderer mir zuvorkam.
Nur nochmal zum Klarstellen: 200m/s bei 0.32g sind 6J... auch für Tschechien etwas utopisch ...
Grüße
Met
Whoops, danke für den Hinweis. Natürlich meinte ich diese Geschwindigkeit für 0.2g. Überschlagen wir das ganze einfach mal zurück und sagen 150m/s bei 0.32g :). Ist zwar etwas weniger, aber wird schon passen.
So, ich war zu faul bis heute abend zu warten um die Formelsammlung zu studieren.. Wollte letztendlich formeln über Google suchen, bin dann auf n Rechenprogramm zum schiefen Wurf der Uni Kassel gestoßen (hier kann man dann einfach 90° eingeben)
mann muss nur den Radius (0.003m), die Dichte der Kugel (0.32g -> 2832kg/m³) und den Winkel (90°) eingeben, auserdem einen Haken für den Luftwiderstand setzen.
Hier kommt dann ein Wert von 45m raus (ohne Luftwiderstand ca 1.2km) (bei 200m/s ca 50m)
hier auch noch mal zum selber probieren, ist ne kleine .exe und denke selbst erklärend, man kann noch weitere haken bei z.b. corioliskraft oder brownscher bewegung setzen um dann nen wert in die jeweiligen richtungen zu bekommen)
(Edit: leider kann man nicht so wirklich ein hopup irgendwo eingeben, das wäre sehr cool..
aber die höchste reichweite ohne HU bekommt man bei 25°
bei 0.4g und 125m/s (-> 3.1J) ca 64m bei 150m/s (4.5J) aber auch nur 67m
Grüße
Met
Es gibt leider immer geistig benachteiligte Menschen, die dumme Dinge tun müssen.
So nun zur Antwort:
Ich unterstelle das eine BB mit herausgedrehtem HU bei weitem nicht so hoch fliegen kann. Der Drall ist ein wesentliches Element des BB Flugs. Wenn eine BB im Geradeausflug sagen wir 50m (nach 60m Bodenkontakt) weit kommt, wird sie sicher eher keine 60m hoch fliegen. Bin kein Profi und kann hier nur vermuten. Verschieße ich sie senkrecht in den Himmel, die BB hat 100% ihrer Masse senkrecht nach oben zu bringen, das wird reichlich Potenzial rauben. Im Vorwärtsflug hat sie es da leichter. Ja, mir ist klar das es falsch ist was ich hier geschrieben habe, ich habe nur nach einer Ausrede gesucht, warum und wieso...
Das hier klingt plausibler: https://www.virtual-maxim.de/senkrechter-schuss-fliegt-das-geschoss-schneller-hoch-als-es-runterfallt/
Ich würde sagen, wenn die Drohne mindestens 60m über Grund bleibt, sollten eine größere Anzahl an "geistig benachteiligte Menschen", die Maschine nicht treffen können. Sie beachten einfach zuviele Dinge nicht. Dazu kommt der Winkel, durch den du damit oft über 60m Absstand zum Schützen liegen wirst. Hier hilft dir dann, das Airsoftwaffen nicht sonderlich genau sind. Lass die Maschine eine Flacktanz tanzen... Also Kurs- und Höhenwechsel... Was dann aber an Aufnahmen bei rauskommt... öhm... :)
100% Sicher, solltest du bei einer Höhe von 90-100m sein. Hier ballern vielleicht noch SSG24 nach der Maschine. Aber wieviele SSG24 sind in den Händen von "geistig benachteiligte Menschen"... Moment diese Frage streiche ich lieber...
+1 Sirke ..
Ja in diesem programm ist natürlich nur ein theoretischer Wert möglich ..
aber mich hat es tatsächlich auch erstaunt das es doch nicht viel weiter als hoch möglich ist ...
hab nochmal eingehackelt, 150 m/s auf 0.4er (ergibt 4.5J, was denke ich sehr wenige spielen werden) damit komme ich auf eine Höhe bei senkrechtem Schuss von 53m
wenn man jetzt im winkel mit ordentlich overhop schießt könnte man eventuell noch ein paar meter raus holen.
dazu kommen aber natürlich wie sirke schon meinte andere äusere umstände, wie z.b. der wind in solchen höhen .. da ist treffen sowieso sehr unwahrscheinlich .. auserdem haben die bbs dann zumindest selbst kaum noch geschwindigkeit (die rotorblätter sind da dann eher, die um die ich mir sorgen machen würde, nicht die kamera, o.ä.)
Super, vielen Dank :).
Dann wird einfach der Terrain-Modus eingestellt mit 75m und dann sollte das passen.
Hinzu kommt, dass die Rotoren einen wahnsinns Lufschub nach unten generieren, welcher BBs mit solch niedriger Energie am Ende der Aufwärtsbewegung sicherlich wegdrücken kann.
Die Höhe sollte akzeptabel sein für gute Aufnahmen :)
Gruß!
Senkrechter Wurf.
Kurz: https://www.wolframalpha.com/input/?i=Int(200+-+t*+9.81);+0%3D200+-+t*+9.81
Ausführlicher:
StartPunkt: 0m
Startgeschwindigkeit: 200m/s
Beschleunigung: -9,81 m/s^2
Wir nehmen die Geschwindigkeitsfunktion (https://www.wolframalpha.com/input/?i=200+-+t*+9.81), integrieren sie. Wir erhalten die Funktion des Abstands vom Startpunkt (https://www.wolframalpha.com/input/?i=Int(200+-+t*+9.81) ).
In die Formel setzen wir die Zeit ein bei der wir in der Geschwindigkeitsfunktion Null haben.
Das ist der Punkt wo die Kugel keine Geschwindigkeit mehr hat aka Scheitelpunkt, also die höchste Stelle die er je erreichen wird.
Grob 2039m.
Wenn wir jetzt die Geschwindigkeitsfunktion etwas komplexer machen, etwa um den Luftwiderstand, können wir sukzessiv genauer werden.
Wer das HU und den realtiv genauen Widerstand finden will, kann den Einfluss auf die Geschwindigkeit vermutlich hier finden: http://mackila.com/airsoft/ATP/
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Ich bin völlig übermüdet und hab so was primitives lange nicht gemacht. Bei Fehlern bitte korrigieren.
Also wenn ich gerade aus schieße, fliegen meine BBs 80m und wenn ich lieber in die Luft ballere komme ich auf über 1000m?
ok...
Interessant dann ein Outdoorgelände zu finden, welches das "nicht verlassen einer BB" garantieren kann... Die Luftstömungen in nur 200m sind schon krass... was wird das erst bei + 300m?
Die relevanteste Kraft beim waagerecht Schießen ist die Gewichtskraft. Hier fliegen theoretisch leichteste Kugeln am weistesten, weil die Geschwindigkeit höher ist.
Waagerechter Wurf.
Diese Gewichtskraft wirk beim senkrechten Schuss nicht kreuzend zur Abschussrichtung, sondern entgegen, also muss sie zuerst die Geschwindigkeit abbauen bevor sie die Kugel Richtung Boden ziehen kann.
Realistisch sind die 2000m natürlich lange nicht.
Wer sich wirklich für die Physik dahinter interessiert dem kann ich das Buch hier empfehlen: https://www.amazon.de/Softair-Waffen-Funktion-Ballistik-Eberhard-M%C3%BCller/dp/3830110596/
Ich glaube da sind beide Beispiele drin. Sobald ich wieder ansprechbar bin, schaue ich ob ich das hier habe und blättere mal zur relevanten Stelle.
Die vierstelligen Höhen kommen nur bei Berechnungen im luftleeren Raum zustande. Der Luftwiderstand ist hier die wichtige Komponente.
Hopup deswegen raus, weil der Magnuseffekt vertikal zur Bewegungsrichtung angreift.
Die Ausführungen die bis zu meinem Posting davor kamen sind schon stimmig.
Wenn die Drohne jetzt so viel druck nach unten erzeugt, kann man auch auf 50m einstellen.
Wenn es nur um die zu erreichende Höhe geht, kann man das HU tatsächlich einfach wegfallen lassen, egal wie weit es drin ist, weil es nach dem Superpositonsprinzip beim senkrechten Abschuss nur eine Beschleunigung in waagerechter Richtung hat.
Kurz: Egal wieviel HopUp man drin hat, es wird die Höhe der Kugel nicht beeinflussen. Nur die Abweichung nach "rechts und links, vorne und hinten" vom Schützen aus gesehen.
Komplizierter: Der Strömungswiderstand einer rotierenden Kugel ist anders als der einer nicht rotierenden (siehe Drag Force im ATP http://mackila.com/airsoft/ATP/01-d-01.htm). Damit können rotierende und nicht rotierende Kugeln in der Höhe durchaus variieren.
Und ja: Vierstellige Berechnungen sind nur im Luftleeren Raum.
Ich stelle folgende, verrückte These in den Raum:
Wollten wir eine zuverlässige Höhenangabe haben, ist das eigentlich mit dem ATP leicht zu machen, wenn man das Ganze einfach in eine Dimension zieht und die Gravitation entgegen der Flugrichtung wirken lässt.
Aber das ATP hält sich etwas bedeckt was einfache "einsetzen und freuen"-Formeln der Komponenten oder der gesamten Bewegungsgleichung/inhomogenen Differentialgleichung zweiter Ordnung (oder Schlimmeres!) angeht.
Zumindest finde ich die gerade nicht. Sollten wir die haben, sollte das mit Mathematica/Maple oder gar Wolfram-Alpha schnell zu lösen sein.
Sprich: Dann hätten wir Höhen die genauso präzise sind wie die Reichweiten im ATP.
Dabei fällt uns wieder folgendes auf:
Die waagerechte Reichweite einer Waffe endet da wo die Beschleunigung die BB grob 1,50m nach unten gezogen hat.
Die senkrechte Reichweite einer Waffe endet da wo die Geschwindigkeit null wird.
So erklärt sich daß man evtl. mit einer Waffe höher als weit schießen kann.
Moin Leute,
Macht es euch doch einfach nehmt die Drohne ersetzt die Kamera mit einer Platte und befestigt ein Papier darunter und dann testet ihr einfach. Für die korrekte Berechnung ohne irgendwelche Modellvorstellungen und mit allen Variabelen haben wir nicht die Rechenleistung.
Zum Versuchsaufbau :
Fangt bei 75 Metern an und dann arbeitet in 5 Meterschritten nach unten. Wenn ihr in einem ausreichend großen Gelände seit sollte keine BB das Gelände verlassen können. Was ich noch empfehlen würde ist deine 90° Halterung für die ASG.
Mit freundlichen Grüßen
Rüdiger
Bs wäre an einem Protokoll des Versuches interessiert
Der praktische Test ist glaube ich andersherum sinnvoller, weil ein gezieltes Treffen der Drohne aufgrund des abenteuerlichen Haltepunkts wohl sehr schwer wird. (Wer mal versucht hat auf über 25m mit verdrehter Waffe zu wirken, wird das wissen.)
Also bei 25m anfangen, schauen ob man trifft und dann langsam hoch arbeiten.
Mir ist aber gerade ein anderer Punkte gekommen. Das ATP bietet auch Diagramme an bei denen man die Geschwindigkeit in Abhängigkeit vom zurückgelegten Weg sehen kann.
Wenn wir hier bei 1,5J und 0,2gern etwa 50 fps bei 145 feet als Maßstab nehmen wo die BB ungefährlich für die Drohne ist, können wir im Zeit/Weg Diagramm:
sehen, daß die Kugel grob eine Sekunde unterwegs ist.
Im luftleeren Raum, wären das nach o.g. Formel grob 196m an zurückgelegten Weg:
https://www.wolframalpha.com/input/?i=Int(200+-+t*+9.81);+t+%3D+1
Wir nähren uns also der Realität deutlich an.
(Für unsere anderen Nerds:
Ich vermute die "velocity" ist hier die absolute Geschwindigkeit und nicht die reine Geschwindigkeit in x-Richtung, weshalb wohl die Höhe nochmal deutlich geringer ausfallen müsste. Man könnte die sogar rausrechnen indem man einfach den Sinus-Anteil der durch die Gravitation erzeugt wird abzieht.
Gruppenwerbung für Nerds: https://www.airsoft-verzeichnis.de/index.php?status=forum&forennummer=0000040951)
Kurz: Es werden wohl durchaus weniger als 200m.
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Edit: Dank Metchen hat ich mal die Exe der Uni-Kassel mit den Werten des ATP probiert.
60m. Nach 2,2s.
https://snag.gy/j92K53.jpg
Diese Werte sind ohne Rotation und für 20er BBs mit 200m/s.
Da ich aber vermute, daß die Rotation eher zu weniger Luftwiderstand führt, würde ich schätzen, daß die Kugel durchaus höher kommt, damit können wir bei 20ern und 200m/s die Flughöhe zwischen 60 und 195m eingrenzen.
Jetzt müssen wir das nur noch mal mit realistischeren Werten probieren.
...
100m/s mit 0,3g BBs führt zu 59m. https://snag.gy/mt3xig.jpg
200m/s und 0,3g führt zu 85m. (Ja. Schwerer = Höher.)
(Das Zweite war die Gegenprobe warum die ersten beiden Beispiele so nah beieinader lagen. Also eher zufällig)