Aus dem Gesichtspunkt der Physik (Dynamik, um genau zu sein), ist eine Schusswaffe bezüglich der meisten Waffen, ein System, um maximale zerstörende Energie an das Ziel mit der minimalen Übergabe der Energie auf dem Schützen zu liefern. Der Schwung, der an das Ziel jedoch geliefert ist, kann nicht mehr sein als dieser (erwartet zurückzuschrecken) auf dem Schützen. Das ist, weil der der Kugel gegebene Schwung dem gleich ist, das dem System des Pistole-Schützen gegeben ist.

Schusswaffe-Energieeffizienz

Aus einem thermodynamischen Gesichtspunkt ist eine Schusswaffe ein spezieller Typ des Kolbenmotors, oder im allgemeinen Hitzemotor, wo die Kugel eine Funktion eines Kolbens hat. Die Energieumwandlungsleistungsfähigkeit einer Schusswaffe hängt stark von seinem Aufbau besonders auf seiner Kaliber- und Barrellänge ab.

Jedoch, für die Illustration, ist hier das Energiegleichgewicht einer typischen kleinen Schusswaffe für.300 Falke-Munition:

• Barrelreibung 2%
• Heißes Benzin 34%
• Barrelhitze 30%
• Unverbranntes Treibgas 1 %.

der mit einem typischen Kolbenmotor vergleichbar ist.

Höhere Leistungsfähigkeit kann in längeren Barrelschusswaffen erreicht werden, weil sie besseres Volumen-Verhältnis haben. Jedoch ist der Leistungsfähigkeitsgewinn weniger als entsprechend dem Volumen-Verhältnis, weil die Vergrößerung nicht ist, wird aufrichtig adiabatisches und verbranntes Benzin kalt schneller wegen des Austausches der Hitze mit dem Barrel. Große Schusswaffen (wie Kanonen) erreichen kleineren barrelheizenden Verlust, weil sie besseres Verhältnis des Volumens zur Oberfläche haben.

Hohes Barreldiameter ist auch nützlich, weil niedrigere Barrelreibung durch das Siegeln im Vergleich zur Beschleunigungskraft veranlasst wird. Die Kraft ist zum Quadrat des Barreldiameters proportional, während das Siegeln von Bedürfnissen zum Umfang durch denselben Druck proportional ist.

Kraft

Das Annehmen der Pistole und des Schützen ist beruhigt, die Kraft auf der Kugel ist dem auf dem Pistole-Schützen gleich. Das ist wegen des dritten Gesetzes von Newton der Bewegung (Für jede Handlung, es gibt eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion). Denken Sie ein System, wo die Pistole und der Schütze eine vereinigte MassenM haben und die Kugel eine MassenM hat. Wenn die Pistole angezündet wird, rücken die zwei Systeme von einander mit neuen Geschwindigkeiten V und v beziehungsweise ab. Aber das Gesetz der Bewahrung des Schwungs stellt fest, dass die Umfänge ihrer Schwünge gleich sein müssen:

Da Kraft der Rate der Änderung im Schwung gleichkommt und die anfänglichen Schwünge Null sind, muss die Kraft auf der Kugel deshalb dasselbe als die Kraft auf der Pistole/Schützen sein.

Bilder von Hollywood von Schusswaffe-Opfern, die durch Spiegelglas-Fenster werfen werden, sind ungenau. Waren das, um der Fall zu sein, der Schütze würde auch umgekehrt mit der gleichen Kraft geworfen. Gewehrschuss-Opfer fallen oft oder werden wenn geschossen, ohnmächtig; das ist weniger ein Ergebnis des Schwungs der Kugel, sie zu Ende stoßend, aber wird in erster Linie durch den Sachschaden oder die psychologischen Effekten verursacht, die vielleicht damit verbunden sind, aus dem Gleichgewicht zu sein. Das ist nicht der Fall, wenn das Opfer durch schwerere Kugeln wie 20-Mm-Kanone-Schale geschlagen wird, wo die Schwung-Effekten enorm sein können; das ist, warum ohne sehr wenigen solche Waffen angezündet werden, auf einer Waffenplattform bestiegen zu werden, oder ein rückstoßfreies System (z.B ein rückstoßfreies Gewehr) einschließen kann.

Geschwindigkeit

Von Eq. 1 können wir für die Geschwindigkeit der Pistole/Schützen schreiben: V = mv/M. Das zeigt, dass trotz der hohen Geschwindigkeit der Kugel die kleine Kugel-Masse zum mit dem Schützenmassenverhältnis auf eine niedrige Rückstoß-Geschwindigkeit (V) hinausläuft, obwohl die Kraft und der Schwung gleich sind.

Kinetische Energie

Jedoch, die kleinere Masse der Kugel, hat dieses des Systems des Pistole-Schützen verglichen, erlaubt bedeutsam mehr kinetischer Energie, der Kugel gegeben zu werden, als dem Schützen. Die kinetische Energie für die zwei Systeme ist für das System des Pistole-Schützen und für die Kugel. Die dem Schützen gegebene Energie kann dann als geschrieben werden:

Wenn wir jetzt für das Verhältnis dieser Energien schreiben, haben wir:

Das Verhältnis der kinetischen Energien ist dasselbe als das Verhältnis der Massen (und ist der Geschwindigkeit unabhängig). Da die Masse der Kugel viel weniger ist als dieser des Schützen, gibt es mehr kinetische Energie, die der Kugel übertragen ist als dem Schützen. Einmal entladen von der Waffe, dem Energiezerfall der Kugel während seines Flugs, bis wird der Rest durch das Kollidieren mit einem Ziel zerstreut (z.B die Kugel und das Ziel deformierend).

Übertragung der Energie

Wenn die Kugel schlägt, bedeuten seine hohe Geschwindigkeit und kleiner frontaler Querschnitt, dass es große Betonungen in jedem Gegenstand ausüben wird, den es schlägt. Das läuft darauf gewöhnlich hinaus, in jeden weichen Gegenstand wie Fleisch eindringend. Die Energie wird dann in der durch den Durchgang der Kugel gebildeten Wunde-Spur zerstreut. Sieh Endballistik für eine vollere Diskussion dieser Effekten.

Kugelsichere Westen arbeiten durch das Zerstreuen der Energie der Kugel auf eine andere Weise; das Material der Weste, gewöhnlich Aramid (Kevlar oder Twaron), arbeitet durch das Präsentieren einer Reihe von materiellen Schichten, die die Kugel fangen und seine gegebene Kraft über ein größeres Gebiet ausbreiten, hoffentlich die Runde zu einem Halt bringend, bevor es in den Körper eindringen kann. Während die Weste eine Kugel davon abhalten kann einzudringen, wird der Träger noch durch die kinetische Energie der Kugel betroffen, die ernste innere Verletzungen erzeugen kann.

Siehe auch

• Ballistik
• Innere Ballistik