Ballistik
Eine starke Kanone soll möglichst weit schiessen. Es stellt sich die
Frage, unter welchem Elevationswinkel man die grösste Flugweite
erhält.
Ohne Luftwiderstand folgt das Geschoss der bekannten Wurfparabel, die
Flugweite wird maximal unter einem Elevationswinkel von 45 Grad:
Wenn der Luftwiderstand (turbulente Strömung) den Flug bremst, muss
ein flacherer Abschusswinkel gewählt werden. Die Simulation zeigt, dass
bei etwa 33 Grad die maximale Flugweite resultiert:
Im vorherigen Beispiel ist die Luftdichte konstant angenommen worden. In
Wirklichkeit nimmt sie mit der Höhe ab, sodass in grossen Höhen der
Luftwiderstand kleiner wird. Wenn man dies nach der Barometerformel
berücksichtigt, erhält man für die gewählten Parameter die
folgenden Bahnen:
Man sieht, dass nun die maximale Flugweite bei ca 50 Grad erhalten wird, da
das Geschoss dann länger in den dünneren Luftschichten fliegt.
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