Newtonin 3. laki

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

en tajua taas yhtä tyhmää hommaa. Ku newtonin 3. lain mukaan jokaisella voimalla on vastavoima. Nii jos vetää pulkkaa nii eikö se pulkka vedä samalla voimalla takasi. Nii mistä johtuu että pulkka kuitenkin liikkuu?

Sivut

Kommentit (21)

Vierailija

koska sinä käytät "vetovoimaa" ja pulkassa vaikuttaa vastakkainen eli "työntövoima"? eh... tuota joku varmaan osaa antaa tieteellisen vastauksen mistä joku jotain ymmärtääkin mutta en voinut vastustaa kiusausta...

Vierailija

naru välittää vetäjän tekemän työn pulkkaan.

pulkka vastustaa narun välityksellä vetäjän tekemää työtä alustaan kohdistuvalla kitkallaan, ehkä myös kaltevasta pinnasta johtuen lisäten tai vähentäen tarvittavan työn määrää.

jotta pulkka liikkuu, vetäjän tekemä työ täytyy olla sen verran suuri, että lepokitka voitetaan ja saadaan aikaan vaikkapa sitten tasainen liike. Ja ylämäkeen sitten vetovoiman aiheuttama lisätyö.

F(Kitka) <---- [Pulkka] - Naru - [Vetäjä] ------> F (Veto)

Narun kulma vähentää toisaalta vedon tehoa, mutta voi myös vähentää tarvittavaa työtä pienentämällä pulka etuosan kitkaa (nostaa).

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005

Lisättynä mahdollisesti pulkan liikemäärän muutokseen käytetyllä voimalla. Vaikka se pulkka olisi avaruudessa, tarvitaan liikemäärän muutokseen energiaa.

Vierailija

Erikoisilla kappaleilla on myös eri suuret hitaudet. Esimerkiksi jos iso rekka törmää pieneneen henkilö-autoon, niin henkilö auto kokee suuremman nopeuden muutoksen kuin rekka. Molemmat ovat samassa vuorovaikutuksessa, muuta rekalla on vain isompi hitaus.

Jos ajatellaan että pulkka painaa yhtä paljon tai enemmän kuin sen vetäjä, vetäminen on huomattavasti vaikempaa.

En ole varma osuuko tämä sinnepäinkään, mutta noin mä sen järkeilisin.

Vierailija

Newtonin 3. laki:

Newtonin kolmas laki eli voiman ja vastavoiman laki ( N III): Jos kappale A vaikuttaa kappaleeseen B jollakin voimalla, niin kappale B vaikuttaa kappaleeseen Ayhtä suurella mutta vastakkaissuuntaisella voimalla.

Pulkan tapauksessa tämä käytännössä tarkoittaa sitä, että maapallo vetää pulkkaa puoleensa Newtonin toisen lain mukaisesti:
F1=m1*a1,
jossa m1 = pulkan massa, a1 = G = maan vetovoiman aiheuttama kiihtyvyys = 9,81m/s2
Toisaalta taas pulkka vetää maapalloa puoleensa seuraavasti:
F2=m2*a2
jossa m2 = maapallon massa, a2 = pulkan vetovoiman aiheuttama putoamiskiihtyvyys
siten että F1 = F2 eli pulkka ja maapallo vetää toisiaan puoleensa samansuuruisilla ja vastakkissuuntaisilla voimille = Newton 3.

Käytännössä jos pulkka poistuu (pulkan massa katoaa), maapalloon sillä ei ole mitään vaikutusta, mutta jos maapallo katoaa, pulkalle asialla on isokin merkitys.

Äkkiseltään en osaa sanoa, miten pitkillä etäisyyksillä toisistaan kahden kappaleen on oltava, jotta nuo voimat vaikuttaisivat? Ilmeisesti niiden vetovoimien vaikutuspiirien alueella, mikä se sitten lieneekään.

Edelleen: Newtonin kolmatta lakia voidaan soveltaa myös pulkkaan ja ihmiseen. Kaavalla F=ma voidaan laskea millä voimalla nämä kaksi toisiaan puoleensa vetävät, jos a (sekä pulkan että ihmisen) tunnetaan. Tämä ei riipu siitä, koskeeko ihminen vetonaruun vai ei. Mutta tämä voima on niin pieni, että sillä ei ole mitään merkitystä maan vetovoimaan verrattuna.

Ja tämä kaikki ei tavallaan liity alkuperäiseen kysymykseen, jossa ihminen tarttuu narusta ja yrittää saada pulkkaa liikkeelle. Jotta pulkka liikkuisi, vetäjän on kumottava liikettä vastustavat voimat, jotka siis aiheutuvat oikeastaan vain maan vetovoimasta. Ilmanvastus liikettä tuskin vastustaa.

Ehkä.

Vierailija
mikeliz_89
en tajua taas yhtä tyhmää hommaa. Ku newtonin 3. lain mukaan jokaisella voimalla on vastavoima. Nii jos vetää pulkkaa nii eikö se pulkka vedä samalla voimalla takasi. Nii mistä johtuu että pulkka kuitenkin liikkuu?

Pulkan liikkumiseen vaikuttavat vain pulkkaan kohdistuvat voimat, eivät pulkan vetäjään kohdistuvat voimat.
Voima ja vastavoima vaikuttavat aina eri kappaleisiin.

Voihan se niinkin käydä, että vetäjä lipsahtaa ja pulkka ei hievahdakaan.
Jos pulkka on raskas tai juuttunut kiinni ja vetäjällä on liukkaat monot.

xlr
Erikoisilla kappaleilla on myös eri suuret hitaudet. Esimerkiksi jos iso rekka törmää pieneneen henkilö-autoon, niin henkilö auto kokee suuremman nopeuden muutoksen kuin rekka. Molemmat ovat samassa vuorovaikutuksessa, muuta rekalla on vain isompi hitaus.

Törmäys tapauksessa ei tarvi ottaa huomioon kitkavaikutuksia tien kanssa, koska ovat mitättömän pieniä törmäysvoimiin verrattuna.

xlr
Jos ajatellaan että pulkka painaa yhtä paljon tai enemmän kuin sen vetäjä, vetäminen on huomattavasti vaikempaa.

En ole varma osuuko tämä sinnepäinkään, mutta noin mä sen järkeilisin.


Pulkka ja vetäjä tapauksessa kitkavaikutukset ovat oleelliset kummallekin osapuolelle. Pulkan kitkan on oltava pienempi kuin vetäjän suurin mahdollinen kitka, että vetäminen onnistuisi.

Pohtija
Seuraa 
Viestejä883
Liittynyt16.3.2005
mikeliz_89
Nii jos vetää pulkkaa nii eikö se pulkka vedä samalla voimalla takasi. Nii mistä johtuu että pulkka kuitenkin liikkuu?

Pulkan aiheuttaman vastavoiman voi tuntea narun paineena käsissään. Pulkan vetäjällä vain on suurempi voima kuin pulkan vastavoima. Lopuille pulkanvetäjän voimille antaa vastavoiman maa ja hanki jolla pulkan vetäjä kävelee ja jota vastavoimaa vetäjä ei ylitä kovan maan tullessa vastaan, vaan saa riittävän tukivoiman työntääkseen askeleensa eteenpäin ja vetääkseen pulkkaa perässään.

"Perhosten liihottelu voi näyttää epämääräiseltä haahuilulta, mutta se on harhaa. Ne tietävät tarkkaan, mitä tekevät."

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005

Ymmärsin kysyjän nyt kuitenkin tarkoittavan sitä, että miksi pulkka lähtee liikkeelle, jos pulkka vetää yhtä suurella voimalla takaisin.

Itse asiassa pulkka ei tällöin vedäkään yhtä suurella voimalla takaisin vaan inertian kumoamiseen vaadittava voima tarvitaan lisäksi, että pulkalle saadaan nopeuden muutos aikaiseksi.

Siis pulkan nopeuden muutos (= kiihtyvyys ) kertaa sen massa , F = m*a.
Tätä tarkoitin liikemäärän muutokseen tarvittavalla energialla.
Tämän lisäksi tarvitaan muiden vastusten voittaminen mm. lepokitka yms.

Pulkan pitämiseen liikkeessä tarvitaan sitten vain noiden muiden vastusten voittaminen mm. liikekitka yms. joista muut keskustelijat ovat erikseen maininneet.

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005
David

Itse asiassa pulkka ei tällöin vedäkään yhtä suurella voimalla takaisin vaan inertian kumoamiseen vaadittava voima tarvitaan lisäksi, että pulkalle saadaan nopeuden muutos aikaiseksi.

Vetää se ihan yhtä suurella voimalla. Voima ja vastavoima ovat yhtä suuret.

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

Pohtija
Seuraa 
Viestejä883
Liittynyt16.3.2005

Pulkka aiheuttaa vetäjän käteen täsmälleen yhtä suuren voiman kuin se voima mikä vaaditaan pulkan liikkeellä pitämiseen, joka voima tuntuu paineena kädessä.

Pulkka ja vetäjän käsi vain muodostavat yhdessä kokonaisuuden mitä vetäjän jalat kävellessä, maahan tukeutuen, kuljettavat mukanaan. Eli kysehän on oikeastansa vetäjän jalkojen ja maan välisestä voimasta ja vastavoimasta, kun puhutaan pulkan vetämisestä, eikä esim. pulkan ilmassa roikkumisesta narustaan kiinnitettynä.

"Perhosten liihottelu voi näyttää epämääräiseltä haahuilulta, mutta se on harhaa. Ne tietävät tarkkaan, mitä tekevät."

Pohtija
Seuraa 
Viestejä883
Liittynyt16.3.2005

Eli vastaus kysymykseen on: Koska maa jalkojen alla ei vetäjän voimasta liiku, niin silloin vain pulkka ja vetäjä liikkuvat.

"Perhosten liihottelu voi näyttää epämääräiseltä haahuilulta, mutta se on harhaa. Ne tietävät tarkkaan, mitä tekevät."

Pohtija
Seuraa 
Viestejä883
Liittynyt16.3.2005

Jos kuvittelee pulkan vetäjän pulkkineen laahustamaan esim. painottomassa tilassa kelluvan pyöreän, onton, halkaisijaltaan 5m:sen rautapallon pinnalla. Ja magneettikengillä sekä pulkassa magneetit pohjassa, jotta pysyvät pinnassa kiinni...

Ja ensin rautapallo sekä vetäjä ovat aivan paikoillaan killuen painottomuudessa. Kun sitten vetäjä lähtee liikkeelle pulkkaansa vetäen, niin hänen jalkansa aiheuttavat pallon pintaan työntövoiman ja vastaavasti pallo aiheuttaa vetäjään tukivoiman ja molemmat lähtevät havaittavasti liikkeelle voimien antamiin suuntiin. Pallo lähtee epäkeskeisesti pyörimään kaikkien yhteisen painopisteakselin ympäri ja vetäjä kulkemaan pitkin pallon pintaa vastakkaiseen suuntaan... Ja pulkka tulee vetäjän perässä. Onton rautapallon ollessa kuitenkin paljon raskaampi kuin vetäjän, se vain lähtee liikkeelle paljon hitaammin, mikä johtuu massan inertian ominaisuuksista eli massan hitaudesta.

Ontto 5m halk. rautapallo on kuitenkin sen verran kevyt kappale painottomuudessa, että se lähtee havaittavasti liikkeelle saadessaan ihmisen kokoiselta systeemiltä liike-energiaa. Kun taas maapallon kokoinen möhkäle, joka ilmeisesti aloitusviestin kysymyksessä oli oletettuna alustana, vain ei havaittavasti samaa tee vaikka hitusen liikettä jaloilta saakin. Joka liike-energia luultavasti vain sekin kuluu maa-aineksen muokkautumiseen, tiivistymiseen ja värähtelyyn ja muuntuu siitä edes ties miksi lämpöenergiaksi ja kaikiksi muiksi energioiksi... Liike-energiana tuskin kuitenkaan säilyy kauaakaan...

"Perhosten liihottelu voi näyttää epämääräiseltä haahuilulta, mutta se on harhaa. Ne tietävät tarkkaan, mitä tekevät."

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005
bosoni
David

Itse asiassa pulkka ei tällöin vedäkään yhtä suurella voimalla takaisin vaan inertian kumoamiseen vaadittava voima tarvitaan lisäksi, että pulkalle saadaan nopeuden muutos aikaiseksi.



Vetää se ihan yhtä suurella voimalla. Voima ja vastavoima ovat yhtä suuret.

Niin on, kun kiihdytyksen osaltakin otetaan voima huomioon.
Tarkoitukseni oli kuvata erikseen tuota liikkeelle saamista.

Pelkkä normaalivoiman ja kitkakertoimen aiheuttama voimantarpeen täyttäminen ei vielä riitä saamaan pulkkaa liikkeelle. Myös se kiihtyvyys pitää saada aikaan, jotta saavutetaan ylipäätään mitään nopeutta pulkalle.

Keskeisliikkeessähän ei inertian vastavaikutusta saisi kutsua voimaksi, (keskipakoisvoima), miksi tässä sitten ?

Periaatteessa asia on tietysti muuten täysin selvä.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat