KESKUSTELU

No lueppa tuolta! Tutun tuntuista tekstiä vaikkei siinä keskipakovoimaa mainita. Voit yrittää myös itse laskeskella keskeiskiihtyvyyksiä, ei Maan pyörimisestä oman akselinsa ympäri vaan Kuun kanssa yhteisen painopisteen ympäri.
http://fi.wikipedia.org/wiki/Vuorovesi
Siinä omassa linkissäsi asia on selitetty myös keskipakovoiman avulla. Olikohan kuukle vai joku muu joka myös selitti asian aivan oikein mutta pelkäsi vain käyttää keskipakovoimanimikettä vaikka selkeästi siitä oli kyse.

Jos kaksi kappaletta liikkuvat niin että toinen kiihdyttää toista ja toinen vastaavasti hidastaa toista, mistä muusta siinä voi olla kyse kuin massahitausvoimista. Älypäät väittävät että kyse on vain kosketusvoimista (ja niihin liittyen tukivoimista), mutta eiväthän kosketusvoimat periaatteessa ole sen kummempia voimia kuin muutkaan kaapleen sisäisen jännitystilan aiheuttavat voimat tai vuorovaikutukset, ne kuuluvat eri kategoriaan.

Jos vielä otetaan huomioon, että pinnassa vaikuttavat voimat voivat olla löyhän sidoksen tapauksessa osittain ns. pintavoimia ja osittain sidosvoimia, niin tuolla perusteella kappaleisiin vaikuttavien voimien jaottelu menisi hyvin hankalaksi. Jätetään siis ne kosketusvoimat samanlaisiksi sähkömagneettisiksi vuorovaikutuksiksi kuin sisäisetkin sähkömagneettiset vuorovaikutukset ja tarkastellaan kappaleita kokonaisuuksina, tällöin ei jää muita vaihtoehtoja jäljelle kuin hummankin kappaleen toisiinsa kohdistamat hitausvoimat - täysin kiistattomasti, jos ne vain todellisiksi voimiksi halutaan mieltää.

Reaktiivinen keskipakoisvoima on eräs hitausvoiman muoto.

On aika vaikean olista. Miten massahitausvoima eroaa hitausvoimista?
Tehdäämpä sinusta koululainen, jolle on opetettu Newtonin lait. Istut kokeessa (vaikkapa ihan yo). Kiihtyvässä junassa istuu ihminen naama menosuuntaan. Tehtävänä on piirtää miekkoseemme vaikuttavat voimavektorit. Läitat heti painovoiman alas ja tämän kumoavan penkin tukivoiman ylös. Miten jatkat?

Kommentoin tätä Wikipedian tesktiä: "Kuun vetovoiman vaikutus on suurimmillaan siinä pisteessä Maan pinnalla, jossa Maan pinta on lähinnä Kuuta. Tämä saa vesimassat kaikkialla maapallolla liikkumaan kohti tuota pistettä, jolloin valtamerten pinta kohoaa näillä alueilla. Jos Maa ja Kuu eivät liikkuisi toistensa suhteen, vesi virtaisi kohti tätä pistettä, kunnes paine kohonneiden vesimassojen alla merenpohjassa asettuisi samalle tasolle ympäröivän merenpohjan kanssa. Näin muodostunut vuorovesipullistuma pysyisi paikallaan Maan pintaan nähden eikä vuorovettä syntyisi. Pelkästään Maan pyöriminen tässä tilanteessa merkitsisi sitä, että vuorovesi vaihtelisi täsmälleen Maan pyörimisen tahdissa eli vuoksi ja luode olisivat kerran vuorokaudessa."

Tässä siis selitetään tämä painovoimagradientin vaikutus, josta olen puhunut. Selitys on kyllä hiukan epäselvä. Tämä riittää yksin jo saamaan siis aikaan vuoroveden, mutta:

"Toinen vuorovesipullistuma syntyy, koska Maa ja Kuu kiertävät yhteistä massakeskipistettään, joka on Maan sisällä, Maan Kuun massakeskipisteet yhdistävällä suoralla, noin 4700 km:n päässä Maan omasta massakeskipisteestä. Koska vesi on irtonaista, se pyrkii jatkamaan tällaisessa kiertoliikkeessä suoraviivaista liikettä poispäin Maa-Kuu-systeemin massakeskipisteestä. Maan vetovoima riittää kuitenkin pitämään veden Maan pinnalla, mutta jäljelle jäävä pinnansuuntainen nopeuskomponentti johtaa veden kasautumiseen kohti Maata ja Kuuta yhdistävän linjan ja Maan pinnan leikkauspisteitä."

Tässäkään ei mainita keskipakovoimaa, mutta sanotaan kyllä, että Maa venyy myös kiertoliikkeen (siis kun kuu ja Maa kiertävät toisiaan) suunnassa. Eli siis tämä on kyllä tarkalleen ottaen toinen väväisemmin vuoroveteen vaikuttava voima, mutta ei siis keskipakovoima, josta olet puhunut.

Voimat jotka vaikuttavat, ovat siis, kohti kuun keskipistettä (kohta 1) ja sitten tämä pienempi venymä pyörimisliikkeestä aiheutuvasta kiihtyvyydestä (joka siis myös venyttää) aiheutuva voima, kohti kuun ja Maan yhteistä pyörimiskeskipistettä (massakeskipistettä).

Myönnän sen, että en tätä toista kuun ja Maan pyörimisestä toistensa suhteen johtuvaa kiihtyvyyvyyttä en maininnut.

Toisaalta se perusjuttu, että Maa todella venyy painovoimakentässä ja tämä on varsinainen syy vuorovesi-ilmiölle, ei ole muuttunut. Totta on tietysti se, että jos se vesi-ilmapallo on kiertoradalla, niin se on myös hiukan venynyt kentän lähteen suuntaan, siis kappaleen suuntaan, jota kierretään. Mutta jokaiseen vesimolekyyliin vaikuttaa voima kohti kiertoradan keskipistettä.

Siinähän sanotaan selvästi, että Maan ja Kuun pyöriminen aiheuttaa veden virtausta pois keskiöstä, siis yhteisestä painopisteestä, ei Kuun vetovoima. Siinä tarkoitetaan juuri pyörinnästä johtuvaa keskipakovoimaa. Alussa mainittiin myös, että vuorokaudessa olisi vain yksi vuoksi, jos Maa ja Kuu evät pyörisi. Siis tuo vastapuolen maksimi aiheutuu pyörimisestä yhteisen painopisteen ympäri kuten olen sanonut.
Laske itse nuo kiihtyvyydet niin, jos osaat laskea, ettei pyöriminen ole se vähäisempi vaikutus vaan nimen omaan voimakkaampi. Kuten edellä olen osoittanut, keskipakovoima Maan vastakkaisella puolella on noin 2,5 kertainen Kuun vetovoimaan nähden. Laske itse jollet usko.
Totesin myös, että Auringon vaikutus vuoroveteen on vain prosentti Kuun vaikutuksesta. Se on helppo laskea ja varmaan osaat itsekin.

Visti, on turha vedota yo-kokeisiin tai vastaaviin koska juuri lukiossa nämä asiat opetetaan väärin. Valitettavasti tuo väärä oppi on mennyt erittäin hyvin perille. Siksi ettei osata suhtautua kriittisesti auktoriteetteihin ja vermistaa asiat itsenäisellä ajattelulla.

Aika paljon sanottu, että Newtonin lakeja prikulleen noudattava opetus olisi väärää.
Näin nämä jutut käydään läpi myös kaikenkielisissä yliopistokirjoissa.

Ei mitenkään, massahitausvoima terminä vain korostaa sitä että voima on seurausta kappaleen massasta / sen hitaudesta - kohdistuen aina ko. kappaletta kiihdyttävään osapuoleen (ulkoisena voimana ei siis edelleenkään kappaleeseen itseensä).


Henkilöön kohdistuvia voimia ovat penkin tarjoamat tukivoimat. Ralliautossa niiden kohdistumisella on henkilön kokemana suurempi merkitys.

Jos ratkaistavana olisivat penkkiin kohdistuvat kuormitukset huomioin henkilön painon (joka on voima) kohdistumisen penkin istuinosaan ja henkilön massasta kulkusuuntaan junan kiihdytyksen (joka on määriteltävissä junan laskennallisen kiihtyvyyden mukaan) aiheuttaman voiman, joka kohdistuu penkin selkänojaan. Lähtökohtaisesti tunnetaan siis junan kiihtyvyys ja henkiön massa, joiden perusteella voidaan laskea penkkiin kohdistuva voima - selkeästi siis massan hitaudesta aiheutuva voima tässä tilanteessa.

Junan lattiasta (olettaen että se penkki on kiinnitettu lattiaan) penkkiin kohdistuvia voimia ovat em. penkin ja henkilön massan aiheuttaman voiman ao. kiihtyvyydellä kompensoiva kiihdyttävä voima (ns. leikkausvoima), sekä em. hitausvoimista aiheutuva momentti, jonka kompensoi lattiasta jalustaan kohdistuva voimapari. Lisäksi jalustaan kohdistuu painovoiman ja sen vastavoiman aiheuttama puristus.

Muut voimat ovat lujuusopillisesti merkityksettömiä, ellei ko.tilanteessa tarvitse huomioida vielä lisäksi junan kaartamisesta aiheutuvia voimavaikutuksia. Penkin rasitusten osalta oleellisia olisivat myös radan epästaisuuksista johtuvat nykinät yms. äkillisiä dynaamisia muutoksia aiheuttavat liiketilamuutokset, joista massan hitaus huomioiden voi syntyä suuria yksitäisiä voiman impulsseja.

En tietenkään yo-kokeessa käyttäisi tässäkään tilateessa hitausvoimatermiä, koska ne yo-lautakunnan puupäät eivät ymmärrä sellaisen käsitteen hyödyllisyyttä, vaan tuossa tilanteessa (yo-kokeessa siis) kiertäisin sen penkin tukivoiman vastavoima termillä - mikä nyt sinällään ei ole ko. tilanteen kannalta kovinkaan käytännöllinen termi, vaan pelkkää typerää saivartelua.

Siis selkänoja kiihdyttää miekkostamme. Mitähän kiertämistä ja saivartelua siinä tarvitaan. Eli nämä kolme voimaa (paino, istuimen tuki ja selkänojan työntö) määrää kappaleen liiketilan.
Annoit ymmärtää joskus, että Sinulla on tuoreita aineopintoja yliopistosta myös fysiikan alalta. Siellä olet taatusti tavannut samanlaisen puupään kuin mekin täällä.
Se puupäisyys on kaavan Sigma F = ma käyttämistä.

Ei todellakaan, ota nyt vaikka oppikirja käteen (jos ei lukion, niin sitten jonkun muun). Pelkästään kuun painovoimakentän vaikutus nostaa veden pinnan molemmilla puolilla Maata.

Tämä on paras analogia, jonka keksin. Ajattele nyt vaikka viittä autoa, joilla kaikilla on eri kiihtyvyys siten, että sillä ensimmäisellä on suurin ja jälkimmäisella pienin. Letka yksinkertaisesti venyy.



Pyörimisellä on vaikutuksensa, mutta tämä ei ole mitään keskipakovoimaa. Eikä missään nimessä selitä vastakkaisen pallon puolen meren pinnan nousua. Tuo käsityksesi oli siinä englanninkielisessä linkissäni otsikon alla "common misconseptions"

http://www.lhup.edu/~dsimanek/scenario/tides.htm

Lue kappale ja katso ne kuvat myös "Common misleading textbook treatments of tides."

Riippuu nyt mistä kappaleesta puhutaan, miekkosta tai matjustajia työntää juna / viime kädessä junan penkki. Vastaavasti junan kiihtymistä vastustaa mm. matkustajien massa. Muutenhan juna kiihtyisi ihan yhtä nopeasti kuormasta / kuormituksesta riippumatta.


Fysiikasta sain korkeimman mahdollisen arvosanan, kuten kaikista muistakin fysiikkaan läheisesti liittyvistä aineopinoista, joten se siitä. Sinä kaipaisit kipeästi suomen kielen opintoja, koska et näköjään ymmärrä lukemaasi tai sitten olet niin laiska että et vaivaudu ajatuksella kukemaan.

Kuinkahan isolla tämä pitää kirjoittaa että menee jakeluun

HITAUSVOIMA KOHDISTUU KIIHDYTTÄJÄÄN, EI KIIHDYTETTÄVÄÄN.

Otan vielä yhden esimerkin, jossa esiintyy pelkkiä hitausvoimia, jos tuo termi sallitaan.

Olkoot avaruudessa putki, joka etenee putken poikittaissuunnassa vakio nopeudella vasemmalta oikealle. Putken edetessä sen sisään osuu sattumalta kuula, joka etenee omalla vakionopeudellaan putken pituussuunnassa.

Nyt siis täytyy käydä niin, että kuula painautuu putken vasenta seinää vasten alkaen hidastaa omalla massallaan (tai massaansa perustuen) putken etenemistä. Vastaavasti putki, omaan massaansa perustuen, alkaa kiihdyttämään kuulaa putken etenemisuuntaan. Kiihtyvyyksien arvot riippuvat siis massasuhteista.

Minusta tällaisissa tilanteissa on selkeintä käyttää hitausvoiman käsitettä, koska kumpaankiin osaan kohdistuvat voimat ja niiden suuruudet (mahdollista kitkaa lukuunottamatta) ovat seurausta (lähes pelkästään) massan hitaudesta.

Pintavoimat, jotka estävät toista kappaletta tunkeutumasta toisen sisään tai läpi kuuluvat (mielestäni) samaan kategoriaan sisäisten jännitysten kanssa, eli atomi- ja molekyylitasoa kuvaaviin sähkömagneettisiin vuorovaikuuksiin. Eli kyse on mikrotason käsitteistä, eikä niinkään kappaletason käsitteistä. Eri kategoriaan kuuluvien käsitteiden käytön suhteen tulisi olla tarkkana.

Tukivoima (kiihdyttävänä voimana) taas liittyy tilanteisiin, joissa on vallitsevana jokin (ei pelkkään massaan perustuva) aktiivinen kiihdyttävä systeemi, kuten Vistin junaesimerkissä moottorotu juna / junan penkki, joka kiihdyttää matkustajaa. Tukivoima kiihdyttää, jos sen vaikutuspiste liikkuu kiihtymisen suuntaan samalla kiihtyvyydellä. Muutoin tukivoima ei kiihdytä.

Pysyykö letkan tukipiste tai keskipiste paikallaan vai liikkuuko se?

Jäikö seuraava lause lukematta vai etkö ymmärrä suomen kieltä?
"Pelkästään Maan pyöriminen tässä tilanteessa merkitsisi sitä, että vuorovesi vaihtelisi täsmälleen Maan pyörimisen tahdissa eli vuoksi ja luode olisivat kerran vuorokaudessa."

No ei suinkaan, vaan inertia, siis liikkeen jatkavuuden laki, Newtonin ensimmäinen sen veden "nostaa" kuun vastakkaisella puolella, ei liikkeen jatkavuuteen mitään voimaa tarvita, voimaa tarvitaan vain kiihtyvyyteen !!!
Vedellä on jo ennestään nopeutta radan tangentin suuntaan, ja kun sitä ei mikään tarpeeksi suoraviivaiselta radaltaan kaareuta jotta pysyisi yhtä lähellä maan keskipistettä, niin se kaartaakin loivemmin, eli etääntyy sekä maasta että kuusta, jolloin vesi "nousee" maahan nähden ihan ilman mitään voiman tarvetta. Voimaa tarvitaan siihen, ettei "nouse" maahan nähden niin korkealle että irtoaa kuu_maa systeemistä kokonaan, ja sitä voimaa kutsutaan keskihakuvoimaksi.
Ei satelliitin pitämiseksi radallaankaan mitään nostavaa voimaa tarvita, ainoastaan radalle pääsemiseksi tarvitaan. Ihan sama pätee siihen veteen josta tässä puhutaan.
Ei siis nosta sen kummemmin keskipakovoima kuin kuun vetovoimakaan yhtään sen enempää kuin nostaa satelliittia radalleen.

Kuun puolella sen tekee kuun vetovoima ja sen gradientti.

_________________
post1963404.html#p1963404 Korantin hitausvoima kiihdyttää eikä suinkaan vastusta kiihtyvyyttä!