ZbraneKvalitneCZ

Ahoj chlapi, poradí mi někdo s velice "hloupým"dotazem? Bohužel nejsem vůbec technický typ a fyzika taky není žádná moje kamarádka, jsem advokát, takže asi nemusím nic víc dodávat...

Zajímá mě energie střely, čtu střela má např. 500 J. Vysvětlil by mi někdo jak to mám chápat? četl jsem někde že 1 J je něco jako 1 kg na m2 znamená to, že těch 500J je 500 kg na m2? Jestliže ano, pak je to (aspoň si to myslím) žalostně málo, protože m2 je velká plocha a když na ni rozdělím 500 kg tak mi vyjde úder střely nula nic...

To nevím, kde jsi toto četl. Síla na plochu je tlak, ne energie.
Kinetická energie vyjadřuje vztah mezi hmotností a čtvercem rychlosti předmětu. Průřez střely (ráže) nemají na její energii vliv.


(m - hmotnost tělesa/střely, v - vektor rychlosti tělesa/střely)

Viz wiki - kinetická energie.

No to jsi Marku moc neporadil, co si mám laicky představit pod terminus technikus "500J" dále nevím. Tvá odpověď je stejná, jako bych ti zde definoval nějakou "právnickou poučku" bez řádného vysvětlůení...

No tak si do toho dosaď - 500J odpovídá např. pětikilovému kamenu letícímu rychlostí 10 m/s (36 km/h). Nebo 10g střele o rychlosti 316 m/s (1138 km/h).

EDIT: Ještě to můžeš zkusit zadat do WolframAlpha, ale obávám se, že informace, že 500J odpovídá zhruba jedné osmině výbuchu jednoho gramu TNT moc užitečná nebude

Třeba to umí někdo přirovnat lépe.

"joule" je jednotka prace/energie. Kdyz nechas teleso v klidu, samo se nepohne. Kdyz do nej strcis, udelis mu energii, se kterou se bude pohybovat, dokud o tu energii neprijde = nepreda ji jinemu telesu (narazem, trenim).

- Energii (kinetickou) muze mit teleso, ktere se pohybuje - neco mu udelilo rychlost (predalo energii) a tak si leti dokud o tu energii neprijde.
- Energii (potencialni) ma teleso ve vysce nad Zemi - kdyz ho pustis, zacne se potencialni energie menit na kinetickou s tim jak bude zrychlovat
- Energii ma teleso i v podobe tepla

Smyslem je, ze energie se nemuze vytratit a vsechny typy maji stejnou jednotku. Takze 1kg sutr ve vysce 1m ma potencialni energii Ep=10J (=m*g*h). Kdyz ho pustis, zacne padat a tesne nad zemi bude mit Ep=0N, ale zaroven nejakou rychlost, takze jeho kineticka energie bude Ek=10J. Kdyz dopadne, zastavi se a bude lezet na zemi, takze Ep = Ek = 0J. Tech 10J predal Zemi v podobe kineticke energie (takze se Zeme nepatrne vychylila ze sve drahy).

Takze na vytahnuti 1kg sutru do vysky 1m potrebujes 10J. To je energie, ktera staci, abys stejnej sutr hodil rychlosti asi 20kmh (coz bude taky dopadova rychlost toho prvniho, kdyz ho pustis).

Nejvic energie se schova v teple. Treba na ohrati 1l vody (=1kg) o 1° potrebujes 4180J energie.

Na prevody ruznych forem energie si lidi udelali spoustu udelatek. Voda, ktera prsi v horach ma vysokou potencionalni energii, ktera pohani vodni elektrarny. Ustredni topeni zase spaluje paliva, uvolnuje v nich nahromadenou energii, ohriva vodu (zvysuje jeji energii, stejne jako kdyz se nabiji baterky) a ta ji pak predava studenymu vzduchu v pokojich. Jaderna eletrarna energii z rozpadu jadra atomu predava vode, ktera kinetickou energii predava turbinam a ty z ni delaji elektrickou energii (mechanicky pohyb elektronu ve vodicich). Predem naakumulovanou energii rozkladame v autech na kinetickou energii a opet znacne teplo.

A vsude se pocitaji jouly. Co kde kolik komu v jake forme preda.

1kWh dokaze vykonat praci 3.6MJ. Pro predstavu Clovek bez zateze spotrebuje (predevsim na ohrev vzduchu kolem) 7.2MJ/den. Prumerna energie, kterou clovek uzitecne "vyrobi" (premenou z jidla a vzduchu) behem pracovni smeny je 660kJ. Prumerna spotreba obyvatele CR (doprava, teplo, vareni, vyroba veskerych veci, ktere pouziva) je 600MJ/den. Rozdil kryjeme predevsim spalovanim fosilnich paliv - energie nahromadene za miliony let.

Tak a ted k energii letici strely 500J je presne to co jsem se snazil fyzikalne popsat. Je to energie vychazejici z hmotnosti a rychlosti strely. Energie, ktera byla ulozena v zapalne smesi naboje a ktera se premenila na teplo, deformaci hlavne, kinetickou energii naboje (rotacni), energie potrebnou k znovunabiti a kinetickou energii zpetneho razu prenesenou do strelce. A je to energie, kterou strela musi necemu nejak predat, nez se uplne zastavi. Diky vysoke rychlosti hodne energie preda vzduchu, takze energie s rostouci vzdalenosti klesa.

Pokud strela narazi, tak se energie kineticka energie zacne rozkladat na energii potrebnou k deformacim materialu a na predanou kinetickou energii. A od toho uz je to kousek k ruznym tvarum strel. Z hlediska energii je asi nejdulezitejsi mit na pameti, ze kdyz strela proleti skrz dany predmet (cloveka). Tak ho opusti s nejakou energii. Ta muze porad jeste byt smrtelna pro cokoliv co stoji za cilem, ale hlavne to znamena, ze strela v cili zanechala jen cast sve energie, at uz na deformace nebo na kinetickou energii. Pokud strela v cili uvizne, energie strely se uplne rozlozi mezi deformace a mezi kinetickou energii. Pokud strela na cil tupe narazi, preda pouze kinetickou energii. Napr. zasah cloveka s neprustrelnou vestou 500J (pistole zblizka) mu sice nezpusobi deformace, ale je to opravdu ekvivalent toho, jako kdyz na tebe spadne 10kg pytel z 5m. Bude to min, protoze neco prece jen absorbuje vesta svym znicenim a ten zbytek se vesta snazi rozlozit do co nejvetsi plochy, ale porad to bude silny uder.

Drobna poznamka na konec, nevim co presne udavaji jednotlive tabulky po webu (z tech lidi vychazi), ale kineticka energie strely neni dana jen hmotnosti a rychlosti, ale jeji nezanedbatelna cast je ulozena v rotaci strely (5-10%? u pistolovych baculek to bude vic nez u puskovych naboju). Cim vyssi rotace, tim pomalejsi bude rychlost strely pri konstantni kineticke energii. Nevim kterej udaj se udava. Jestli skutecna kineticka energie, nebo odhad vypocteny na zaklade hmotnosti a ustove rychlosti.

Ty tabulkové hodnoty jsou vypočítané z hmotnosti střely a na hradlech naměřené rychlosti. Rotace (Ek) nebo zbytková teplota střely (není Ek) v tom tedy není. To je malý bonus.

Nevím, jestli je nějak standardizován vývrt hlavně při měření. Pokud by šlo o hladkou hlaveň, rotace je ze hry. Ale obecně je úspěch, pokud výrobce udá alespoň délku hlavně při měření použité.

Ahoj Mekome,


Vůbec se nestyď za svůj dotaz ohledně energie (Joulů) střely. Jsem přesvědčen, že spousta návštěvníků tohoto fóra má podobný "problém", a z toho důvodu ti neodpoví na tvůj dotaz a nebo, někteří fundovanější, ti napíší obsáhlou slohovou práci na téma energie střely (nic proti chlapi, myslíte to určitě dobře) že se v tom člověk ztratí...

Mílý Mekome, teď se ti pokusím napsat o energii střely něco já a to z opačné strany, bez žádných pouček typu "energie je fyzikální veličina..." nebo vzorečky "E=v2..."

Tak tedy, energie střely (např.tebou uvedených 500J) je dost, věř tomu, že střela, která má tuto energii, když udeří na cíl, tak to je sakra šupka. Jsem voják z povolání a hodně času jsem na misích a mám možnost testovat zbraně, no řekněmě trošku jinak, než 99,9% návštěvníků zde. Zkoušeli jsme na poušti 9 Lugery tak, že jsme dali na 50 metrů patery dřevěné dveře na sebe, postavili je a vznikla stěna asi 25 cm silná, náboj (FMJ) to hladce prorazil... Zkus si vzít velké kladivo, rozmáchni se jak nejvíce můžeš, klidně i z rozběhem a budeš rád, když prorazíš jedny dveře, ty druhé už jsi bez šance, o dalších nemá cenu mluvit...

Nechci tu básnit fyzicky, poučky si stáhneš sám kdekoliv (co to je Joul, Newton atp) Jen tak pro informaci, 9L má na 500 metrech ještě tolik energie (nebo síly, nebo Joulů, vyber si co chceš) že bez problému a zcela hladce prorazí dveře, lidskou lebku, nebo dřevo do tlouštky asi 2 cm. To na 500 metrů !!! Na 1000 metrů (ano, kilometr) má tolik síly, že rovněž prorazí dřevené prkno do tlouštky asi 1 cm, takže rovněž bez problému i lebku (nebo proletí hrudníkem, srdcem nebo plícemi, záleží co trefíš) a jestliže to je FMJ, je na 30-40% možné, že vyletí ven ale už s energií velice malou...
Většinu testů jsme dělali z ČZ75 a jen tak pro zajímavost, buďme hrdí, že to je naše česká zbraň, protože výsledky měla lepší než třeba Glock.

Rovněž jsme testovali max.dostřel, to znamená max.možný dolet (při optimálním ůhlu), střely dopadaly na vzdálenost asi 1700-2000 metrů s energií o trošičku větší, než je ústová energie vzduchovky, takže si představ, že tě z pár milimetrů trefím diabolkou a tak podobně ti ublíži střela (nezabije, ani nezpůsobí zranění ale pořádně tě ťukne) a to na vzdálenost téměř 2 km. Testovali jsme za použití různých metod a pomůcek a výsledky byly velice zajímavé, vím že doma na střelnici takové testy je prakticky nemožné dělat (znám dobře zákon o zbraních) nicméně ve vojenských podmínkách pár tisíc km do domova to jde

Ono je poměrně náročný jednoduše vysvětlit složitou věc. Hodně mě pobavilo kladivo versus dveře protože tak to je Nejlepší pro pochopení bez nutnosti něčemu rozumět je si udělat tabulku (nebo určit základní orientační hodnoty)
Poměrně často se energie vysvětluje na energii polohový (potenciální) která je
E= m*g*h (m=hmotnost[kg];g=gravitační konstanta(g=10);h=výška[m]) Asi proto, že člověku je blízká - každý už odněkud spadl, někdo mu hodil klíče, kroupy rozbily auto, nebo spadlý kbelík z lešení...
z logiky věci - čím těžší těleso a větší výšky, tím větší dopadová energie.

Každý ví, jak vypadá 1kg železa. Když ho necháš spadnout z:
1 metru = 10J
10 metrů = 100J
50 metrů = 500J

pak se může měnit hmotnost a výška, aby to bylo pro každého lépe představitelný
asi je zbytečné zacházet do detailů jako že g není přesně=10, že E=mgh platí pouze pro vzdálenosti blízké povrchu země, započítávat odpor vzduchu... a snad jsem se někde hrubě nesekl

smety píše:Hodně mě pobavilo kladivo versus dveře protože tak to je

Není. Jakmile se bavíme o průraznosti a ne výhradně o energii, má na to velký vliv tvar prorážejícího předmětu a jeho příčný průřez.

Jenže na průraznost má vliv ještě spousta jiných faktorů, než je energie, nebo průřez.

Já nejsem voják, ani nemám zbrojní průkaz, ale zase rozumím fyzice, takže se pokusím o vysvětlení z této strany.

Joule je jednotka energie a práce. Jeden Joule je definován jako práce, kterou koná síla jeden Newton po dráze jeden metr, tedy J = N × m. V základních jednotkách SI to lze také zapsat jako J = (kg × m²) / s² (kilogram, metr, sekunda), což vás asi spletlo. Tento jednotkový vztah se nesnažte chápat a představovat si jej doslovně, třeba m² jako plochu. Tady se totiž potkaly dráha (m) × zrychlení (m/s²) a m² je čistě matematický, nikoliv geometrický konstrukt.

Energií je spousta druhů a u střely nás zajímá energie kinetická. Ta je v klasické mechanice poněkud nepřesně definována jako Ek = ½ × m × v². Tento vztah je odvozen od faktu, že když působím silou na hmotné těleso, na které nepůsobí jiné síly, pak toto těleso v čase zvyšuje rychlost. Ta síla je tedy výsledkem derivace rychlosti a času korigovaná hmotností tělesa. Derivováním a dalšími úpravami tohoto vztahu se dokážeme zbavit času a síly a vypočítat pohybovou energii jen na základě hmotnosti a rychlosti hmotného tělesa dle výše uvedeného vzorce.

Vzhledem k tařka konstantní hmotnosti střely si z pohybové energie střely umíme vypočítat její rychlost. Nikoliv však účinek, který je fyzikálně příliš komplexní a závislý na řadě vlastností materiálů. Mohou existovat orientační simulace, ale empirické ověření je nejjednoduší.

Ale některé srandovní věci z toho lze vypočítat, třeba rychlost zpětného rázu pušky. vp = (ms × vs) / mp kde v je rychlost, m hmotnost, s střela a p je puška.

Kdyby nezdeformovaná střela zůstala v cíli (předala mu všechnu svou energii) a věděl jste, jak dlouho v něm brzdila, můžete si orientačně spočítat, jakou silou na cíl působila, vztah pro výpočet je F = (ms × vs) / t. Zde jsou ovšem zanedbány všechny ztráty, jako jsou tepelná a deformační energie, které reálně nejsou zanedbatelné.

Co by mohlo vaší představivosti trochu pomoci je polohová neboli potenciální energie, která se vypočítá ze vztahu Ep = m × g × h. Když si zaokrouhleně dosadíte za g 10 m/s² a za h 10 cm, pak si můžete představit, že ta energie je hmotnost střely, která na vás spadne z výšky 10 cm. To jest 500 J odpovídá střele hmotné 500 kg, která na vás spadne z výšky 10 cm. Nebo třeba 50 kg tyč o průměru střely, která na vás spadne z výšky 1 metr. Vše jen hrubě orientačně, protože u pružných těles záleží nejen na energii střetu, ale i rychlosti střetu. Protože čím je rychlost střetu vyšší, tím se těleso jeví být tvrdší a to má vliv na výsledný účinek.

Definice 1 joule je práce, kterou koná síla 1 N působící po dráze 1 m

Příklad 1: Energie 500J odpovídá tomu když na tebe spadnou tři pěnové matrace z výšky 1m. Nic se ti asi nestane je to velká plocha, malá dopadová rychlost a matrace se nadno deformují.

Příklad 2: Když se ale energie 500J promítne na plošku o průměru 9mm, při rychlosti 1300km/h (střela náboje 9mm Luger) roztrhá to vše co se jí postaví do cesty. Proč ten účinek? Protože střela má malou plošku a velmi vysokou rychlost. Rychlost zde působí hydrodynamickým efektem (viděl jsi zpomaleně facku? tak to jsou ty vlnky), který násobí účinek střely v cíli.

Poznámka: Pomalý těžký meč nevykoná při bodnutí tolik devastace v lidském těle, jako rychlá malá střela.

Zkusím to úplně polopaticky pro ty, co je pro ně fyzika něco jako černá magie:
Jak již bylo uvedeno výše, 500 J je přibližně dopadová energie 1kg tělesa z výšky 50 m (nebo 50kg z výšky 1 m).
Čili dopad takto těžké tyče o průměru 9 mm z takové výšky odpovídá nárazu střely 9L.
Podle tvaru střely/konce tyče bude poněkud odlišná její průbojnost, ale obvykle se udává kolem 50 J/cm^2 pro probití lebky.
Průřez 9mm střely činí necelé 2/3 cm^2, to by vycházelo na průstřel sedmi lebek v řadě - rozumí se bez mozků

Pojem energie je hodně široký (například 1 kWh = 3,6 MJ). Tady se bavíme výhradně o kinetické energii střely na ústí hlavně.
Je na tom vidět, že má na energii rychlost výrazně větší vliv, než hmotnost. Proto má puškový náboj 5,56 NATO proti pistolovému 9 mm Luger při poloviční hmotnosti střely asi 4x větší energii (upaluje až 3x rychleji).

PS: Aby mohla střela vletět do druhé lebky, musí tu první nejdřív opustit. Takže bezmozků nebude sedm, ale jenom čtyři.

Zdravím,
koukám, že je tu hromada zdatných fyzikářů, proto to vezmu z jiného úhlu:
40J - Minimální vypočtená energie, která může zabít člověka - odpovídá to střepině, která trefí to "správné" místo. Ze střelných zbraní - výkonná vzduchovka, eventuálně netlumený Flobert.
Kolem 150 - 200J - 22LR a 6,35 Br. Náboje nevhodné pro sebeobranu, přesto, emipricky ověřeno, zabít dokáží.
Kolem 250 J - 7,65 Br a 9 Br - ten jeden je pro obranu méně doporučovaný, ten druhý více
Kolem 500 J - 9 L, 45ACP - většina běžných pistolí
1500 - 2500 J - dnešní samopaly (223 rem, 7,62x39)
3000+ J - pušky. Přesto při zásahu mimo vitální zónu je možno zásah přežít (zvěř a ranění z obou světových válek ví)
18000 J - 50 BMG - tam už je smrtelný i zásah mimo vitální zónu.

Takže shrnuto a podtrženo - 500 J z pistole je a není moc. Je to dost na to, aby to živý cíl zneškodnilo, ale musí se dobře trefit. Na základě dlouhodobých studií bylo zjištěno, že na účinnou obrannou střelbu stačí 9 mm browning (kolem 250 J) a zvyšováním výkonu ráže se účinnější řešení konfliktu příliš nedostavuje - tedy 357 Magnum se svými 700 J nepřináší takový bonus, jak by se mohlo zdát. Ten přináší až použití samopalu nebo brokovnice. Pokud je cílem právního dotazu zjistit, jestli klient se svými 500 J v devítimilimetrové pistoli nepoužil extrémně velkou sílu, tak ne - použil výkon, kterým disponuje alespoň dvě třetiny českých střelců, policie i armáda.