Nur eine Frage

Der Rückstoß passiert in einem Hohlraum im Schiff

Aber nur eine Vermutung.

zwischen Geschütz bzw. Rohr und dem Schiff fehlt.
Durch diese Entkopplung findet keine Kraftübertragung statt, die eine Kursveränderung
bewirken und so die Treffergenauigkeit verschlechtern könnte.

Besonders bei den alten Kriegsschiffen gut zu sehen: Der Rückstoß bewegt die Kanone,
nicht das Schiff.

Das Schiff reagiert sehr wohl.

Nur wird dies durch die erheblich größere Masse des Schiffes im Vergleich zum Geschoß nicht zum sichtbaren "Verschieben" im Wasser führen, sondern "nur" zu Erschütterungen.
Um diese zu dämpfen, sind die Kanonenrohre ja auch wohl teilweise in der Länge beweglich gelagert und dabei gedämpft - im Prinzip wie ein Stoßdämpfer. Die Stoßdämper werden dabei sicher erwärmt (Reibung).
Die aufgenommene Energie wird - man müsste es durchrechnen - in ein ganz klein wenig Bewegung im Wasser umgesetzt, zu größeren Teilen aber in Vibrationen (elastische Verformungen, für plastische Verformung sollte die Energie nicht reichen, dann wäre das ganze falsch konstruiert) und Schaukeln des Schiffes (in geringem Masse) und damit letztlich in Wärme, was aber bei der großen Masse eines Schiffes mit Sicherheit nicht meßbar ist.

Bei den Segelschiffen flogen ja die ganze Kanone nach hinten, wenn Hollywood "stimmt". Ich gucke gerade einen Bericht über die "Bismark".

Vielen Dank . Ihr habt mir sehr geholfen. Ich kann es nicht ab, wenn ich mir was nicht erklären kann

zur angesprochenen Entkopplung:

http://de.wikipedia.org/wiki/Rohrr%C3%BCcklauf

Die Erklärungen sind korrekt - nun noch ein anschauliches Beispiel aus dem Alltag dazu
Gerade erst selbst gemacht.

Du fährst Auto und isst einen Apfel. Den Apfelbutzen wirfst Du durch das rechte Fenster während des Fahrens in den Straßengraben.

(Für die Mathematiker und Physiker unter uns folgende Anmerkung: Die räumliche Ausdehnung der Beifahrerin gehe gegen Null - sie sei eine "Punktmasse").

Durch den Rückstoss müßte eigentlich Dein Auto mit derselben Energie (freigesetzt durch Deine Armmuskeln) nach links driften. Machts aber nicht, wenn Du normale Reflexe hast. Dein Körper gleicht das Rückstossmoment instinktiv aus (Dämpfung).

1) Nur ganz große Helden der Landstraße verreissen trotzdem das Steuer ...

2) Oder kriegen eine gewischt, weil sie das mit der "Punktmasse" wörtlich genommen haben und die Beifahrerin getroffen haben

Soweit der Unterschied zwischen Theorie und Praxis.

leuchtet mir nicht ein. Denn hier wirkt neben der Kraft, die den Apfel raus wirft, auch noch der Reflex der anderen Hand , also die Koordination oder nicht des menschlichen Körpers. Und dann verreißt man das Steuer oder nicht, aber ist das mit dem Rückstoß einer Kanone zu vergleichen ?



Was ist "Rückstoß" überhaupt physikalisch, wie entsteht er ?

Zum ersten, vielen Dank für das Kompliment , meine Armmuskeln mit einer 15 cm Kanone zu vergleichen ( ich mach ja schon bodybuilding!) .


Das hängt wohl eher mit der Reflexkette zusammen...


Okay, das ist sofort nachvollziehbar


Ich bin nun gerade keine Physikerin, darum habe ich auch immer solche Fragen.
Aber der Rückstoß entsteht, da eine Kraft auf einen Körper wirkt und dieser sich als Gegenreaktion in die entgegengesetzte Richtung bewegt. Oder so ähnlich

Sagt auch Tante Wiki
http://de.wikipedia.org/wiki/R%C3%BCcksto%C3%9F

Wie wirkt dann die Rückstoßkraft, die quer zur Fortbewegung geschieht ? Oder wie würde sie, denn sie wirkt ja nur auf die Kanon ; auf das Schiff nur indirekt, wenn ich das richtig verstanden habe.

Also wenn ein Auto nach vorne fahren und nach rechts schießen würde ?

Ich erkläre es mal absolut nicht-expertenhaft sondern versuche es "einfach" und anschaulich:

Rückstoß begründet sich auf einen der Erhaltungssätze, welche für Systeme gelten.
In diesem Falle ist das der Energieerhaltungssatz - die Gesamtenergie bleibt gleich.
Genauer gesagt der Impulserhaltungssatz - das System behält seinen gesamten Impuls bei.

Zwischen diesen ganzen Begriffen kann umgerechnet werden - also Energie ist umrechenbar in Kraft und Impuls und wiederum auch in Masse und Geschwindigkeit.

Formeln lassen wir wie gesagt weg.

Bei Masse meine ich Kanonenkugel oder Apfelbutzen.
Bei Gesamtmasse Auto bzw. Schiff.
Geschwindigkeit dürfte klar sein.
System ist im einen Beispiel die Kanone inkl. Geschoss und inkl. der Laffette und das Schiffes im Wasser (Kontaktfläche d.h. Systemgrenze zum Wasser ist die Schiffsbordwand).

Im anderen Falle Apfelbutzen inkl. Fahrzeug mit allen Insassen - Kontaktfläche/Systemgrenze ist hier das Reifenprofil auf der Straßenoberfläche.

(Wind und so weiter lassen wir mal weg, sonst wirds zu kompliziert).

Energie ist "rundum zu sehen" - Geschwindikeit ist "gerichtet" - also sowohl Apfelbutzen als auch Kanonenkugel bewegen sich in Bezug auf den Wagen und auf das Schiff, welche ihre Richtungen haben und beibehalten "wollen", in einer anderen Richtung.

Da die Gesamtenergie und speziell hier der Gesamtimpuls im betreffenden System konstant bleiben muss (jedenfalls im kleinen Moment der Betrachtung = Kanonenschuss bzw. Apfelbutzenwerfen) ergibt sich physikalisch zwingend, dass eine Kraft in einer Richtung eine gleichgroße Kraft in entgegengesetzter Richtung entgegenwirken muss, damit das System seine Fahrtrichtung UND Geschwindigkeit beibehält.

So: Impuls Kanonenschuss ist Masse der Kanonenkugel verquickt mit ihrer Geschwindigkeit - in eine ganz bestimmt Richtung.

Impuls Apfelbutzenwurf ist Masse Apfelbutzen verquickt mit seiner Geschwindigkeit - in eine ganz bestimmte Richtung.

Wird aufgehobenn durch genau entgegengesetzte Impulse:

Den Impuls des Kanonenschusses (ist Masse der Kanonenkugel und ihre Gschwindigkeit) aufzufangen Bedarf es Widerstand des Wassers an der Schiffsbordwand auf der kanonenabgewandten Seite, und/oder einer internen "Energievernichtungsanlage" (=Dämpfung). Dort werden Schwingungen - hörbare und nichthörbare - und auch Wärme erzeugt. Und zwar indem Materialien zusammengedrückt und wieder auseinandergedrückt werden. Was an Energie=Impuls nicht absorbiert wird, geht tatsächlich in Richtung Wasser und führt zu einer (kleinen) Kursabweichung.

Genauso im menschlichen Körper, welcher gerade einen Apfelbutzen "abgeschossen" hat. Er verhält sich elastisch - spannt Muskeln an und läßt diese wieder los, dreht sich selbst vielleicht auch ein bißchen - alles in allem möglichst so, dass er eben gerade nicht den Apfelbutzen-Abwurfimpuls ungemindert an das Lenkrad weitergibt.

Falls der menschliche Körper völlig starr bleibt und überhaupt nix abfedert, geht der Impuls übers Lenkrad und die Mechanik des Autos runter auf die Räder und erzeugt dort an der Kontaktfläche zur Straße eine Kraft entgegengesetzt zur Apfelbutzenabwurfrichtung (also in diesem Falle Richtung Straßenmittelstreifen).

Der Rest ist eine Frage des Reifenprofils, also der Haftung UND der Verformbarkeit - wird die quer zur Fahrtrichtung wirkende Apfelbutzenabwurfkraft von der Querkraft im Reifenprofil aufgefangen und in Kautschuk-Verformung umgesetzt (quietscht in Extremfällen und wenn man eine Steige ganzer Äpfel rausschmeißt und womöglich dabei sowieso eine Nadelkurve fährt, wird es sogar kokeln und nach Gummi riechen).

Bei Normalfahrt: Es bleibt der realen Erfahrung von uns allen überlassen sich auszumalen, ob ein geworfener Apfelbutzen ausreicht, ein Fahrzeug von der Bahn abzubringen. Oder ob da noch andere Einflüsse mitwirken müssen.

Z.B. der Fahrer leitet den Rückstoß in Schlangenlinien um - fährt rüber und nüber und reduziert dabei jedes Mal ein Stück die Ablenkungsstrecke, bis er wieder annähernd geradeaus fährt. Derweil fängt das Fahrzeug auch noch an zu Schaukeln. Was derweil im Inneren des Fahrzeuges abgeht, kann man sich ausmalen, wenn man weiß, wie sich weibliche "Nicht-Punktmassen" in solchen Situationen verhalten.

Das Gegenteil von Dämpfung setzt ein - Resonanzfall - Aufschaukeln und somit Kursabweichung.

Das fällt dann nicht mehr unter den physikalischen Energieerhaltungssatz in rein mechanisch-technischen Systemen.

Ich hoffe, ich konnte unter Vermeidung jeglicher mathematischer Formeln klar machen, was man so schlechthin unter Energieerhaltung bzw. Impulserhaltung und unter Rückstoss versteht.

Für nichtphysikalische Systeme im Inneren eines sich bewegenden Fahrzeuges gilt also: "Klappe halten, Energie sparen, Impulse unterdrücken und keine Apfelbutzen schmeißen."

.... das habe ich tatsächlich verstanden !!

Nur mal kurz einwerf:
Energie und Impuls sind keineswegs das gleiche. Es sind zwei unabhängige Erhaltungsgrössen.

Das klappt hier nur, weil die Energieerhaltung hierfür völlig wumpe ist.

Und Resonanz ist auch keineswegs das Gegenteil von Dämpfung.

Zur Enerigieerhaltung hat man ja den Apfel gegessen ...

Ich harre der weiteren Physik-Nachhilfestunden. Das mit dem Schiff habe ich verstanden, denke ich, aber den Apfel und den Unfall danach würde ich mit der muskulären Reaktion und der Unaufmerksamkeit im Augenblick des Werfens erklären.

Aber ich bin ja nur eine dumme Historikerin ...

Oje, ich habe so herrlich keine Ahnung

Also das mit der Impulserhaltung ist doch das mit den fünf (oder so) Kugeln. Wenn ich die erste anschwinge, bewegt sich nur die letzte und die bringt beim zurückschwingen wieder die erste in Bewegung! Oder?
Aber muss dabei nicht auch irgendein "Größenverhältniss" berücksichtigt werden? Also die Apfelkitsche "stört" das Auto eh nicht? Aber bei der 15 cm Kanone des Kriegsschiffs fest verbunden mit der Karosse...

Enegieerhaltung (also Chemie kann ich besser): zwei getrennte Atomkerne haben eine höhere Energie als die vereinigten, der "Rest" ist die sog. Atomkraft (Wärme).

Nicht das Größenverhältnis, sondern die Massen.

Atomkraft ist noch was ganz anderes.

Hier geht's nur um die mechanische Energie, genauer um die BewegungsEnergie.

Impuls=Masse x Geschwindigkeit
Bewegungsenergie = 1/2 x Masse x Quadrat der Geschwindigkeit
Kraft = Masse x Beschleunigung (Beschleunigung = Änderung der Geschwindigkeit pro Zeiteinheit)

Impuls und Energie bleiben im Gesamtsystem erhalten

Jede Kraft erzeugt eine gleichgroße entgegen gesetzt gerichtete Kraft

Also wirkt eine gleiche Kraft nach vorn auf das Geschoss auch nach hinten auf die Kanone Und das Schiff (falls fest verbunden). Da das Schiff aber viel viel schwerer ist, ist dessen Beschleunigung eben viel viel geringer.

@*******mcat

Mein Fazit wäre...

das natürliche in unserer Biologie verwurzelte Selbsterhaltungsstreben aufleben lassen und das physikalische Experiment des Apfelbutzenwerfens, in der Forsetzung der Testung von Schleuderkurven, verursacht durch Bewegungsexperimente innerhalb des Fahrzeugs, noch gar in Gegenwart von sympathischer Kopilotin doch besser sich gentlemanlike zu verkneifen, sonst wäre die Beifahrerin wohl eher nur eine kurzfristige Gesellschaft... denn ihr persönliches Selbsterhaltungsstreben wird sie vor der Wiederholung von physikalischen Experimenten dieser Art doch ganz gewiß durch Vermeidung experimenteller Begleitung schützen.

einen schönen Tag wünsche ich und habe herzlich gelacht über die interessanten und lehrreichen Ausführungen und auch was dazu gelernt
!

erübrigen sich zumindest bei dieser Frage sowieso, da die Kraftentfaltung des Menschen beim
Wurf nicht mit der einer Feuerwaffe vergleichbar ist.
Wohl jeder, der zum ersten Mal eine kriegstaugliche Waffe abfeuert, bekommt einen gehörigen
Schreck wegen der Lautstärke und des Rückstoßes, der in keinem Verhältnis zur Masse
des Geschosses steht.
Bei Handfeuerwaffen ist diese Kraft ja direkt spürbar und hat einen deutlichen Einfluß,
was einen sinnvollen Einsatz dieser angeht.
Außerdem ist die Stabilität auf einem Boot nicht mit der eines Straßenfahrzeugs vergleichbar.
Hier kommt es sehr wohl auf die Größe an.

In meinem Kopfkino wird gerade eine mit einem Angelkahn fest verbundene 305mm-Schlachtschiffkanone abgefeuert :-).

... happich immer hinten in meinem Fiat, wenn mich mal einer überholt ....

Bei Panzern .... wie ist das da mit dem Rückstoß ? Ist das Geschütz nicht irgendwie beweglich auf dem Ding ?

... alle Geschütze mit einer hydraulischen, mitunter auch pneumatischen Rohrrücklaufbremse und häufig mit Mündungsbremse versehen. Gäbe es das nicht, würde ein Panzer im Moment der Schussabgabe auch bei Vollgas ein kleines Stück nach hinten geschoben. Das sähe lustig aus

Jou ... sofern ich bei Geschossen und Kanonen Amüsement empfinden kann ...

jedenfalls.

--- aus dem Impulserhaltungssatz ja nicht immer gleich für kriegerische Zwecke verwenden (das machen andere schon).

Im Sinne "make love not war" kann man zum Beispiel dafür sorgen, dass durch geeignete technische Massnahmen (oder auch genügen Elastizität in der LWS) das Bett beim "Liebe machen" nicht davon schlittert.

In diesem Sinne noch einen wunderschönen Nachmittag ohne Unfälle.

Also die ganze Theorie nun nach zu schauen ist mir zu viel Aufwand.
Aber ich war 2 Jahre Richtschütze auf dem Leopard 2 Kampfpanzer und aus meiner pratischen Erfahrung kann ich klar sagen, der Panzer wird tatsächlich beim Schuss ein wenig versetzt und das obwohl er 60 Tonnen wiegt.
Der Rohrrückstoßdämpfer dämpft den Stoß und verzögert das Zurücklaufen nur. Die Energie die beim Abfeuern entsteht, verschwindet ja nicht einfach so, sondern wird an den Panzer abgegeben.
Wenn die Kanone beim Abfeuern auf 3 oder 9 Uhr steht muß der Fahrer beim Schuß gegenlenken um in der Spur zu bleiben. Auf 12 Uhr spürt man im Inneren einen leichten Ruck.
Schießt der Panzer auf dem Schießstand im Stand, kann man den Versatz auf dem Boden deutlich sehen.
Deshalb bin ich davon überzeugt daß es bei einem Schlachtschiff ähnlich ist. Wenn die Kanonen auf 3 oder 9 Uhr abgefeuert werden, wird der Steuerman gegenlenken müssen um den Rückstoß der Kanonen auszugleichen und nicht vom Kurs abzukommen. Trotz der Masse des Schiffes, denn die Kanonen sind entsprechend größer und es waren ja auch immer 3 oder 6 von den dicken Rohren, die gleichzeitig feuerten.

Danke, das wollte ich gerade fragen, was das für die Ausbildung der Besatzung/Steuerleute/Fahrer bedeutet.

Und wer dann das Bett gegensteuert ...