Joule en de snelheid van het kogeltje.

Een beetje geinteresseerde sportschutter heeft in relatie tot luchtgeweer en luchtpistool wel eens het woordje Joule (zjoel) zien staan en dan meestal nog als 7.5 Joule. Wat is een Joule, hoe meet je dat en hoe reken je dat uit. Een Joule (E) is een eenheid van energie. Je kunt je voorstellen, dat als je je -tijdens een klusje thuis- met een hamer op je duim slaat, het heel belangrijk is hoe zwaar die hamer was en hoe hard je sloeg. De energie die daarbij is vrijgekomen, kijkend naar de resten van je duim, is uit te drukken in Joules. De wetgever stelt, dat het tot 7.5 Joule allemaal nog wel meevalt. Het luchtkogeltje van de sportschutter moet tenminste 10 meter strak kunnen afleggen en dan een mooi rond gaatje in een kartonnen schijf kunnen ponsen en daarna is het niet meer zo belangrijk wat ermee gebeurt. De schietbak / kogelvanger moet in ieder geval sterk genoeg zijn om de rest energie van de kogel te kunnen weerstaan.

Van belang is dus het gewicht en de snelheid van de afgevuurde kogel. Het gewicht (M, van massa, uitgedrukt in grammen) kun je door wegen te weten komen of door simpelweg te lezen wat er op het doosje staat. Een 4.5 mm luchtkogeltje voor de schietsport weegt 0,50 tot 0,53 gram. De snelheid (V van vitesse of velocitas, uitgedrukt in meters per seconde) kun je meten met een speciaal stukje gereedschap. Dat metertje wordt voor de monding van het pistool of geweer opgesteld en meet de snelheid direkt uit de loop, V nul dus. Realistischer maar veel moeilijker zou zijn V 10, op het punt van inslag. Een kogel verliest elke meter snelheid en daarmee ook Joules. De snelheid uit de loop (V nul) van een luchtgeweer ligt op gemiddeld 150 m/sec. en bij luchtpistool met z'n kortere loop op ongeveer 135 m/sec. hoewel de nieuwste typen ook al aan de 150 m/sec. komen.
Als we daar de eenvoudige formule om de Joules te berekenen op loslaten, komen we op:

E = M.V² / 2000 oftewel:  Joules = 0,5 x 150 kwadraat gedeeld door 2000, in dit geval 5,62 Joules

en bij luchtpistool:

E = M.V² / 2000 oftewel 0,5 x 135 kwadraat gedeeld door 2000, en dat is in dit geval 4,55 Joules.

Dat is ruim onder de door de wetgever gestelde 7,5 Joules maar ruim voldoende om de schietsport te bedrijven. Omdat het luchtkogeltje een bijna constant gewicht heeft, is alleen de snelheid bepalend voor de toename van de kogelenergie. De hoogste snelheid om nog aan de 7,5 Joules limiet te voldoen is: V = wortel uit (2000 x E / M) oftewel de wortel uit (2000 x 7,5 gedeeld door 0,5) en dat is 173 meter per seconde. Als je een tabel zou hebben van kogelgewicht, snelheid en Joules, dan hoef je alleen nog maar de snelheid te meten en je weet de kracht van de kogel. Tot 173 m/sec. is er dus niets aan de hand. Wanneer uw pistool of geweer aan deze eis voldoet, dan is dat te herkennen aan een vijfhoekje met een F erin.
Overigens heeft de Nederlandse wetgever deze eis al enige jaren volledig losgelaten en zijn er bijzonder krachtige luchtgeweren te koop voor bv Field Target Shooting.

Waarschuwing
De gemiddelde "werkdruk" van een modern luchtpistool is ongeveer 55 bar. CO2 levert dat zo uit de fles en 200 bar lucht moet eerst nog langs een reduceerventiel. De kogelsnelheid van een modern wedstrijdluchtwapen is binnen bepaalde grenzen nog af te stellen. Bij CO2 kan je de veerdruk van het slagstuk nog wat verhogen, zodat er meer gas ontsnapt en bij lucht is dat soms mogelijk door het reduceerventiel wat zwaarder af te stellen, maar dat kan niet bij alle merken. Bedenk echter: snelheid kost kracht en dus meer lucht of gas. Met een snellere kogel is je luchtflesje eerder leeg. Maar ook dit nog: een te snelle kogel kan de snelle rotatie door de trekken en velden van de wedstrijdloop niet goed meer volgen en gaat lood verliezen. Wordt daardoor instabiel en gaat dwarrelend op z'n doel af. Gevolg: slechte schoten en een vuile loop. Het is maar waar je voor kiest...
.

<Terug naar publicaties