Onko paikallaanpysyttely voimaa?

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Voima on määritelty seuraavasti:
F= m*a, eli massa x kiihtyvyys!

Nyt väitän, että voima on myös massa x aika, paikallaanpysymysaika!

F=M*x*T

Kappaleeseen kohdistuu kiihtyvyä voima, kuten putouskiihtyvyys...
Kappale ei kuitenkaan lähde liikkeelle! Minne tuo voima menee, mikä on sitä vastustava voima?
=>F=-m*a

=>T=x*2*a, eli tuo se aika, jonka täytyy olla paikoillaan, jottei putouskiihtyvyysvoima vaikuta! x on jokin kerroin, joka muuttaa kiihtyvyyttä ajaksi!

Kun sentripetaalivoimaa lasketaan, ei oteta lainkaan huomioon keskellä olevan kappaleen massaa ja sen paikallaanpysymisaikaa. Selvää on kuitenkin, että jokin voima siihenkin vaikuttaa, koska eihän se lähde kiertelemään!

F=m*v^2/R

Paikallaanpysymisvoima:
F=M*x*T

Onko näiden voimien oltava yhtäsuuria?

Onko tuo se VOIMAN PIMEÄ puoli, jota ei koskaan laskuissa oteta huomioon?

Kyse on jotenkin HAVAITSEMISESTA! Jos kierrettävä kohde HAVAITSEE sinut, on sillä suurempi viettelys lähteä samoin kiertämään sinua. Ellei se havaitse sua, ei mitään voimaakaan varmaan ilmene?

Sivut

Kommentit (33)

Vierailija

Agison on hyvä ja rikkoo näppäimistönsä, niin ei tarvitse lueskella/nähdä tällaista paskaa tällä(kään) forumilla.

Onhan se hieno että miettii, mutta miettisi myös miksei ne suureet täsmää laskuissa...

Vierailija

Joo yksikkötarkastelua ei fysiikassa todellakaan kannata unohtaa. Aina kun rustaa yhtälöitä ja vääntelee kaavoja, kannattaa tarkistaa yksiköt. Tämä ei tietenkään vielä poista virheen mahdollisuutta kokonaan, sillä kaavoilla on kullakin oma paikkansa, jossa sitä voi soveltaa. Esim F=ma ei enää päde kun aletaan lähestyä valonnopeutta ja kitkavoimat ja tukivoimat muuttuvat merkityksettömän pieniksi kun lasketaan mikroskooppisten kappaleiden mekaniikkaa. Siellä on parempi soveltaa kvanttimekaniikan sääntöjä. Niilläkin on oma paikkansa.

Kappaleen pysyessä paikallaan siihen voi kohdistua voimia. Jos vaikkapa kivi lojuu maassa, merkittävimmät siihen pystysuunnassa kohdistuvat voimat ovat gravitaatio ja maan tukivoima.

F=mg ja -N=mg
|F|=|N|
Voimat ovat itseisarvoiltaan yhtäsuuret ja vastakkaissuuntaiset. Ne kumoavat toisensa joten kappale on levossa. Mikäli kappale todellakaan ei liiku, eivät voimat myöskään tee työtä ja tällöin energiaakaan ei kulu lainkaan. Tämä tarkoittaa sitä että ajalla ei ole lainkaan merkitystä tässä tarkastelussa.

Gravitaatio vaikuttaa koko ajan. Ei ole olemassa mitään kynnysaikaa, jonka ylittyessä gravitaatio ja siis myös putoamiskiihtyvyys astuisi kuvioihin. Näin tapahtuu piirretyissä Kelju K. Kojootille. Piirretyissä tuo aika on yhtä pitkä kuin tajuamiseen kuluva aika. Niin kauan kuin piirrettyhahmo ei ole ymmärtänyt kävelevänsä ilmassa, gravitaatio ei vaikuta häneen. Heti tajuamisen jäkleen hahmo alkaa pudota kiihtyvällä nopeudella... tai no mistäs sen tietää oliko warner brotherssilla noissa todella vakionopeus vai mikä. Offtopic

[viilausta]
kiihtyvä voima = kiihdyttävä voima
Jos voimien summa on nollasta poikkeava, kappale on kiihtyvässä liikkeessä. Senhän juuri F=ma kertoo.
putouskiihtyvyys = putoamiskiihtyvyys
Miksi muuten välillä käytät massasta isoa kirjainta?
[/viilausta]

kts.
http://fi.wikipedia.org/wiki/Keskipakovoima
http://fi.wikipedia.org/wiki/Sentripetaalivoima
http://fi.wikipedia.org/wiki/Putoamiskiihtyvyys

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005

Jos sähkömagneetilla (solenoidilla) leijutetaan metallikappaletta ilmassa niin miile tehdään työtä, kun energiaa kuitenkin kuluu koko ajan.

Jos helikopteria leijutetaan ilmassa, tehty työ kohdistuu ilmamolekyyleihin, mutta miten on tuon solenoidin kohdalla. Tehdäänkö siinä työtä virtuaalihiukkasille?

Edit: Toki siinä nyt ainakin tehdään työtä sähkökentän toimesta niille johtimen varauksille. Kestomagneetin tapauksessa työtä tehdään ilmeisesti varausten liiketilan muutoksina (sikäli kun edes voidaan puhua energian kulumisesta viimeksi mainitussa tapauksessa).

Vierailija

Solenoidilla metallikappaleiden leijuttaminen on huomattavan haasteellista. Käytännössä sama kuin yrittäsi tasapainottaa pientä laakeria kananmunan päällä. Helpompaa lienee leijuttaa magneettia solenoidin päällä, jolloin tasapainotila löytyy huomattavasti helpommin. Aivan munankuoren sisälle pudotettu laakeri hakee hetkessä pinnan alimman pisteen ja pysähtyy sinne.

Solenoidi tuottaa magneettikentän, joka korvaa esimerkkitapaukseni maan tukivoiman. Solenoidi sensijaan kuluttaa jatkuvasti energiaa toisin kuin maaperä. Tämä sähköenergia häviää kuparilangan resistanssiin. Häviö ilmenee langan kuumenemisena ja sähkön kulumisena.

Viisaammat vastatkoon mitä tapahtuisi suprajohtavan solenoidin kanssa. Voisikohan siihen saada loputtomasti ympyrää juoksevan sähkövirran ja näinollen häviämöttömän magneettikentän. Mikäli sellainen olisi mahdollista, esineiden liikuttelu tuossa kentässä luonnollisesti kuluttaisi kentän ennen pitkää nolliin.

Virtuaalihiukkasista en tiedä mitään, mutta helikopteri kuluttaa energiaa ilman liikkeen, äänen ja moottorin osien liikkeen tuottamiseksi. Sen koneistossa on paljon liikkuvia osia, jotka lisäksi hankaavat toisiaan vasten tuottaen samalla lämpöä ja osien kulumista.

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005
Tetrafuran
Solenoidilla metallikappaleiden leijuttaminen on huomattavan haasteellista. Käytännössä sama kuin yrittäsi tasapainottaa pientä laakeria kananmunan päällä. Helpompaa lienee leijuttaa magneettia solenoidin päällä, jolloin tasapainotila löytyy huomattavasti helpommin. Aivan munankuoren sisälle pudotettu laakeri hakee hetkessä pinnan alimman pisteen ja pysähtyy sinne.

Solenoidi tuottaa magneettikentän, joka korvaa esimerkkitapaukseni maan tukivoiman. Solenoidi sensijaan kuluttaa jatkuvasti energiaa toisin kuin maaperä. Tämä sähköenergia häviää kuparilangan resistanssiin. Häviö ilmenee langan kuumenemisena ja sähkön kulumisena.

Viisaammat vastatkoon mitä tapahtuisi suprajohtavan solenoidin kanssa. Voisikohan siihen saada loputtomasti ympyrää juoksevan sähkövirran ja näinollen häviämöttömän magneettikentän. Mikäli sellainen olisi mahdollista, esineiden liikuttelu tuossa kentässä luonnollisesti kuluttaisi kentän ennen pitkää nolliin.

Virtuaalihiukkasista en tiedä mitään, mutta helikopteri kuluttaa energiaa ilman liikkeen, äänen ja moottorin osien liikkeen tuottamiseksi. Sen koneistossa on paljon liikkuvia osia, jotka lisäksi hankaavat toisiaan vasten tuottaen samalla lämpöä ja osien kulumista.


Muuten olen periaatteessa samaa mielä, mutta nuo häviöt eivät osallistu siihen kannatteluun, ne ovat vain energiahäviöitä ko. tilanteessa.

Tarkoitin muuten lähinnä tilannetta solenoidin sisällä, esim. auton starttimoottorin kytkentä ainakin vanhaan hyvään aikaan toteutettiin tuolla tavalla, luultavasti vielä nykyisinkin. Sen ohjauksen suhteen ei taitaisi sen kummempaa haastetta olla, virtaa ohjataan kelaan sopiva määrä niin ettei ankkuri putoa kelan sisältä pois.

Kuitenkaan väite, että se korvaisi maan tukivoiman ei saa minulta kovin suurta kannatusta. Staattinen tukivoima ei voi seurata kappaletta kuten aktiivinen ulkoinen voima, jolla voidaan tarvittaessa kiihdyttää kappaletta. Tukivoima ei yleensä osallistu kappaleen liikuttamiseen, ehkä joissain tapauksissa epäsuorasti kyllä.

Mitä tuohon suprajohtavaan solenoidiin tulee, niin ei se virta kulje siinä piirissä ilman potentiaalia kuitenkaan. Energiaa kuluu käsittääkseni joka tapauksessa sen kentän ylläpitämiseen johtuen jatkuvasta painovoiman kiihtyvyyden vastustamisesta. Olisi mielestäni outoa, jos energiaa kuluisi vain kentän muodostamiseen, mutta ei sen ylläpitoon. Joka tapauksessa tarvitaan varausten lähde ja varausten liike. Tätä kautta lähdejännitteen muutos joka tapauksessa kuluttaa energiavarastoa.

Vierailija

Työ = voima x matka. Jos kappale on paikallaan, ei tehdä työtä, koska matka = 0. Energiaa kuluu kyllä eri tilanteissa esim. helikopterin roottorin pyörittämiseen. Suprajohtava virrallinen solenoidi on ekvivalentti kestomagneetille. Jos sen kenttä on muotoiltu niin, että siinä megneettipala leijuu, ei todellakaan tehdä työtä. Sama kuin kappale makaa maassa. Energiaa on kylläkin kulunut kentän synnyttämiseen ja kappaleen asettamiseen kenttään. Jos roikutaan tangossa paikallaan olkavarret vaakasuorassa, ei tehdä fyysistä työtä mutta energiaa kuluu ja lopulta ei jaksa enää.

Vierailija

Käsittääkseni lihaksissa staattisen jännityksen luominen myos vaatii energia. Siksi siellä tangossa ei jaksa roikkua koko päivää. Jos tosiaan roikkuu/lojuu sillälailla, ettei yksikän lihas tee asian eteen mitään, loppuu roikkuminen epämukavuuden ja puristuksen takia jossain vaiheessa.

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005
korant
Työ = voima x matka. Jos kappale on paikallaan, ei tehdä työtä, koska matka = 0. Energiaa kuluu kyllä eri tilanteissa esim. helikopterin roottorin pyörittämiseen. Suprajohtava virrallinen solenoidi on ekvivalentti kestomagneetille. Jos sen kenttä on muotoiltu niin, että siinä megneettipala leijuu, ei todellakaan tehdä työtä. Sama kuin kappale makaa maassa. Energiaa on kylläkin kulunut kentän synnyttämiseen ja kappaleen asettamiseen kenttään. Jos roikutaan tangossa paikallaan olkavarret vaakasuorassa, ei tehdä fyysistä työtä mutta energiaa kuluu ja lopulta ei jaksa enää.

Kaikissa noissa tapauksissa jotain liikkuu, eli työtä tehdään aina kun energiaa kuluu. Helikopterin tapaukessa ilmamolekyylit saavat kyytiä joka tapauksessa ja jos helikopteri nousee niin myös se kapine itsekin liikkuu. Lisäksi on vielä häviöihin kuluva työ. Helikopteri paikallaan ilmassa ei ole todellakaan sama asia kuin paikallaan maassa.

Magneetin leijuminen suprajohteen yläpuolella ilman ulkopuolista virtalähdettä perustuu toki samaan ilmiöön kuin magnetismi muutenkin. Työn teon osoittaminen tuossa tilanteessa on hieman ongelmallista. Suprajohteen jäähdyttäminen vaatii joka tapauksessa energiaa. Kestomagneetti ei tee ainakaan havaittavaa työtä (eikä energiaa kulu), sillä tosin on kuitenkin jatkuva vaikutus toisin kun maan tukivoimalla, joka loppuu heti kun kappale irtoaa pinnasta.

Tangosta roikkujan sisäinen järjestelmä tekee töitä niin että oikein hiki pursuaa. Sekään ei tee kuitenkaan työtä roikkujalle itselleen vaan sen roikkujan molekyyleille.

Vierailija

Mites sen suprajohtavan virtasilmukan kanssa sitten on? Tässä on tullu jo monenlaista kommenttia. Minä en uskaltanut väittää sitä toimivaksi, koska tulin ajatelleeksi nimenomaan potentiaalieron puuttumista. Eli onko siis mahdollista saada virta kulkemaan pysyvästi suprajohteessa? Tässä ei luonnollisestikaan oteta huomioon erinäisiä pieniä käytännönongelmia, kuten kappaleen jäähdyttämistä, eristämistä ja niihin liittyvien oheistoimintojen virrankulutusta jne.

Oletetaan siis että on huoneenlämmössä suprajohtava käämi tai hyvin hyvin alhainen huoneenlämpö, niin voisiko sellaiseen käämiin laittaa virran juoksemaan ikuisesti ja näin ollen luoda pysyvän magneettikentän? Tuntuu mahdottomalta, mutta ei olisi ensimmäinen kerta kun intuitio on väärässä fysiikasta puhuttaessa.

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005
Tetrafuran
Eli onko siis mahdollista saada virta kulkemaan pysyvästi suprajohteessa? Tässä ei luonnollisestikaan oteta huomioon erinäisiä pieniä käytännönongelmia, kuten kappaleen jäähdyttämistä, eristämistä ja niihin liittyvien oheistoimintojen virrankulutusta jne.

Menee tämäkin vähän intuitiolla mutta kyllä kait se virta periaatteessa kiertämään saadaan ihan liikemäärän säilymiseen perustuen, mutta ei siitä sitten mitään työhön käytettävää energiaa saada (siis muuta kuin se tuotettu liike-energian määrä poislukien mahdolliset häviöt), keskinäiset vuorovaikutukset estävät sen käsittääkseni.

Vierailija

Kyllä suprajohteessa virta kulkee häviöttömästi. Voisi verraa kitkattomaan vauhtipyörään. Kun sille on annettu tietty pyörimisenergia se jatkaa pyörimistä loputtomiin. Samoin suprajohdekäämissä ei todellakaan tarvita virtaa ylläpitävää lähdejännitettä koska suprajohteessa ei synny jännitehäviöitä. Virta siis kiertää ikuisesti. Käytännössä suprajohde ei kuitenkaan ole aivan täydellinen ja virta vaimenee vähitellen laitteistosta riippuen mutta voi pysyä vuosia lähes samana.

Vierailija

Kiva. Siis jos olisi suprajohtava oikosulussa oleva käämi, niin siihen voisi magneetilla indusoida virran ja se virta edelleen loisi ympärilleen magneettikentän. Tuo kenttä edelleen voisi kannatella ilmassa pientä magneettia lähes ikuisesti. Jos siinä alkaa vielä magneetin kanssa hosumaan, niin käämin kenttä tekisi silloin työtä liikuttelijaa vastaan ja näin ollen heikentäisi käämin virtaa pikkuhiljaa.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat