Ongelma fysiikan laskun kanssa

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Ei auta vaikka kuinka väännän,

osaisiko joku auttaa seuraavan laskun kanssa:

Ilmanpaine on keskimääin 101 hPa ja maapallon säde 6,37 x 10^6 m. Arvioi näiden tietojen perusteella ilmakehän massa.

Sivut

Kommentit (18)

Vierailija

Ilmakehän tilavuuden selvitys. Yksiköiden muuntaminen perusyksiköksi. Ilman tiheyden ja massan suhteen määritys.

Vierailija

ongelma onkin just tuon ilmakehän tilavuuden kanssa, miten se lasketaan? Laskin ensin maapallon tilavuuden mutta ei onnistunut niinkään... vai tarvitaanko maapallon tilavuutta kun ilmakehän tilavuutta yritetään ratkaista?

Vierailija

Physica -kirjasarjasta (FY2).

Teje
Mielenkiintoisia laskuja sinulla.

Minkäs fysiikan kurssin kotitehtäviä nämä ovat?

Vanha jäärä
Seuraa 
Viestejä1557
Liittynyt12.4.2005

Voiman F ja paineen p välillä on tunnettu yhteys

F = p*A,

missä A on pinta-ala, johon paine p kohdistuu, eli koko maapallon ala.

Toisaalta

F=m*g,

missä m on massa ja g maan vetovoiman aiheuttama kiihtyvyys.

Kun nämä merkitään yhtä suuriksi eli

p*A = m*g

ja yhtälöstä ratkaistaan m, ollaan hyvin lähellä vastausta, vrt.

http://hypertextbook.com/facts/1999/LouiseLiu.shtml

PS. Tosin alkuarvoissasi on suuruusluokkavirhe, paineen pitäisi kai olla 101 kPa eli 1010 hPa?

Vanha jäärä

Vierailija

Kirjassa näyttäis olevan painovirhe,

tehtävään on laitettu 101 hPa vaikka sen pitäisi olla tuo 1010 hPa (tai 101 kPa). Mutta ongelman ydin ei kuitenkaan ollut tässä...

Kiitos, kokeilen tuota yhtälöä. Seuraavaksi voidaankin kysyä, miksi kaavat merkitään yhtäsuuriksi? Tarkoituksenihan ei ole vääntää asiaa rautalangasta mutta kun ei ymmärrä niin ei ymmärrä...

Vanha jäärä
Voiman F ja paineen p välillä on tunnettu yhteys

F = p*A,

missä A on pinta-ala, johon paine p kohdistuu, eli koko maapallon ala.

Toisaalta

F=m*g,

missä m on massa ja g maan vetovoiman aiheuttama kiihtyvyys.

Kun nämä merkitään yhtä suuriksi eli

p*A = m*g

ja yhtälöstä ratkaistaan m, ollaan hyvin lähellä vastausta, vrt.

http://hypertextbook.com/facts/1999/LouiseLiu.shtml

PS. Tosin alkuarvoissasi on suuruusluokkavirhe, paineen pitäisi kai olla 101 kPa eli 1010 hPa?

Vierailija

Itse laskisin tämän vähän helpomman kautta. Eli paine 101kPa tarkoittaa samaa kuin 1.01kg/cm^2. Maapallon säteen perusteella voidaan laskea pallon pinta-ala (eli 4*pii*r^2).

Eli kaikessa yksinkertaisuudessaan maapallon pinta-ala neliösentteinä * 1.01kg/cm^2 = vastaus kilogrammoina.

Vierailija

Heh,

kirjan mukaan tämän tehtävän vastaus ja siis ilmakehän massa olisi 8,74*10^10 kg. Huihai ketä ja mitä uskoa? Taidan vaihtaa kirjasarjaa jos painovirheitä alkaa tupsahtelemaan tälläistä vauhtia.

Mustis
Kirjassa näyttäis olevan painovirhe,

tehtävään on laitettu 101 hPa vaikka sen pitäisi olla tuo 1010 hPa (tai 101 kPa). Mutta ongelman ydin ei kuitenkaan ollut tässä...

Kiitos, kokeilen tuota yhtälöä. Seuraavaksi voidaankin kysyä, miksi kaavat merkitään yhtäsuuriksi? Tarkoituksenihan ei ole vääntää asiaa rautalangasta mutta kun ei ymmärrä niin ei ymmärrä...

Vanha jäärä
Voiman F ja paineen p välillä on tunnettu yhteys

F = p*A,

missä A on pinta-ala, johon paine p kohdistuu, eli koko maapallon ala.

Toisaalta

F=m*g,

missä m on massa ja g maan vetovoiman aiheuttama kiihtyvyys.

Kun nämä merkitään yhtä suuriksi eli

p*A = m*g

ja yhtälöstä ratkaistaan m, ollaan hyvin lähellä vastausta, vrt.

http://hypertextbook.com/facts/1999/LouiseLiu.shtml

PS. Tosin alkuarvoissasi on suuruusluokkavirhe, paineen pitäisi kai olla 101 kPa eli 1010 hPa?

Vanha jäärä
Seuraa 
Viestejä1557
Liittynyt12.4.2005
Mustis
Tarkoituksenihan ei ole vääntää asiaa rautalangasta mutta kun ei ymmärrä niin ei ymmärrä...

Tuota, tuota, enpä arvannutkaan että olet perusidean osalta hukassa.

Tilanteenhan voi ajatella siten, että ilmakehä on massamurikka, joka tukeutuu maanpintaan. Murikan paino on tällöin tietysti m*g. Toisaalta murikkaa pitää ylhäällä koko maanpintaan (ala A) kohdistuva paine p. Voimien tasapainon periaatteen mukaan noiden kahden voiman tulee olla yhtä suuria.

Siinä noin lyhyesti kerrottuna.

Lisäksi olen sitä mieltä, että esittämäni menetelmä ja sen tulos (5.25*10^18 kg) on täysin linjassa muiden lähteiden kanssa.

Vanha jäärä

Vierailija

Niillä kurssikirjoilla voisi yhtähyvin tehdä jotain hyödyllisempää kuin opiskelu. Jokin tähän perustuva kilpailukin olisi paikallaan järjestää.

Tehtävät voivat olla taitamattomasti asetettuja, virheellisen tuloksen antavia tai tarkoituksellisia kompia. Kun oppilas ei tiedä mikä niistä, se luo tarpeettoman epävarmuuden ilmapiirin ja itse asia unohtuu.

Kannattaa käydä ensin netistä lukemassa mitä aihepiiristä kerrotaan ja mitä teoreettiset perusteet ovat. Mitä yksiköita ja kaavoja siihen tarvitaan.

Niin ja mihin laajempaan kokonaisuuteen asia liittyy milläkin painoarvolla.

Denzil Dexter
Seuraa 
Viestejä6665
Liittynyt7.8.2007

Tuota saakin vääntää hetken, että "oikean" vastauksen saa

Onko tuo kirja käännetty jostain jenkkiversiosta, vai ihanko Suomalaiset keskenään ovat nuo kaikki virheet tehneet ilman yksikkömuunnoksia?

Vanha jäärä
Seuraa 
Viestejä1557
Liittynyt12.4.2005
Denzil Dexter
Tuota saakin vääntää hetken, että "oikean" vastauksen saa :shock:

Onko tuo kirja käännetty jostain jenkkiversiosta, vai ihanko Suomalaiset keskenään ovat nuo kaikki virheet tehneet ilman yksikkömuunnoksia?

Olen vain havainnut, että sekä oppikirjat että netin oppimateriaalit sisältävät melkoisen joukon virheitä niin lähtöarvoissa kuin mallivastauksissakin. Syytä en tosin tiedä. Tolkuton kiire ja olematon laadunvalvonta?

Vanha jäärä

Vanha jäärä
Seuraa 
Viestejä1557
Liittynyt12.4.2005
suntio
Itse laskisin tämän vähän helpomman kautta. Eli paine 101kPa tarkoittaa samaa kuin 1.01kg/cm^2. Maapallon säteen perusteella voidaan laskea pallon pinta-ala (eli 4*pii*r^2).

Eli kaikessa yksinkertaisuudessaan maapallon pinta-ala neliösentteinä * 1.01kg/cm^2 = vastaus kilogrammoina.

Opetelkaa laskemaan asioita SI-perusyksiköitä käyttäen. Näin ei tule turhia virheitä yksikkömuunnoksissa eikä asialle tarvitse uhrata ajatustakaan laskiessa.

Tässä linkki oppaaseen: http://www.sfs.fi/standard/si-opas.pdf

Vanha jäärä

kahlaaja
Seuraa 
Viestejä36
Liittynyt18.11.2005

Physica - oppikirjoissa on virheitä lähinnä sen takia, koska ne koottiin nopeasti, kun kaikki lukiokirjat vaihdettii pari vuotta sitten. Korjatut vastaukset löytyy kotisivuilta.

Ihan selvästi, yleisesti ottaen, kuitenkin kyseisessä sarjassa on tehtävien asettelut tehty ja kappaleet esimerkkeineen ovat melko helppoakin luettavaa.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat