Seuraa 
Viestejä45973

http://www.youtube.com/watch?v=6sIB2kL- ... re=related
Tämän videon mukaan kahta lomitettua puhelinluetteloa ei saa vedettyä toisistaan irti edes autoilla. Lukiossa kyllä kerrottiin ettei pinta-alalla ole merkitystä, mutta intuitio + tämä video kyllä kertovat aivan päinvastaista. Kitkavoimalaskuissa huomioitiin lähinnä kitkakertoimet ja kappaleen massa. Nähtävästi tämä video todistaa ennakkoluuloni oikeaksi. Käytännön elämässä pinta-alalla on merkitystä kitkavoiman kannalta. Onko kenelläkään jotain muuta selitystä kuten esim sähkövaraukset tai jotain muuta semmoista miksi fysiikanopettaja olisikin ollut oikeassa ja intuitio väärässä?

Sivut

Kommentit (26)

En jaksasanut tsiigata videoo mutta olettaisin jujun olevan siinä, että vedettäessä lomitettuja puhelinluetteloita toisistaan erilleen sivujen välinen puristusvoima kasvaa jolloin myös kitkavoima kasvaa. Sivujahan on melko tolkuttomasti joten kyse on melkoisista voimista. Miksi ne sitten puristuvat yhteen. Kun kaksi puhelinluetteloa liitetään yhteen ne pullistuvat limittikohdastaan kaksinkertaiseksi alkuperäiseen paksuuteen nähden. Kanta pysyy kuitenkin ennallaan jolloin sivut menevät viuhkan muotoon. Kun niitä vedetään, syntyy vinoista sivuista voima, joka puristaa niitä yhteen. Sivujen välile syntyy ilmeisesti myös jokin adheesiovoima joka tehostaa vaikutusta. Sivut siis puristuvat tiukasti yhteen joka suurentaa kitkavoimaa, ei pinta-ala. Kitkavoimahan on verrannollinen normaalivoiomaan alasta riippumatta. Jos kosketuspinnassa on jotain töhnää tai pinnat muuten pyrkivät takertumaan toisiinsa muuttuu kitkakerroin tai voi mennä aika epämääräiseksi.

Hmm.. Mielenkiintoista. Tämän vuoden lukiolaisten viksu-tiedekilpailussahan yksi palkittu työ muuten käsitteli pinta-alan vaikutusta kitkaan, ja työn mukaan pinta-ala vaikuttaa kitkakertoimeen jossain määrin, mutta mitään selvää lineaarista vaikutusta mistä kaavan voisi napsaista ei havaittu.

En kuitenkaan usko, että pinta-alalla voi olla kitkaan niin suurta merkitystä että tuo selittyisi sillä. Uskon, että tuollaiset peruskaavat ovat niin tarkkaan vuosien saatossa testattu, että ne eivät voi noin vain osoittautua paikkaansa pitämättömiksi.

Arvelisin, että tuossa tapahtuu jotain muuta. Esimerkiksi tuo kiinnityssysteemi saattaa olla sellainen, että vetovoiman kasvaessa se puristaa kirjojen sivuja tiukemmin yhteen, jolloin myös kitkavoima kasvaa.

Tällaista pohdintaa lukiotiedoilla ja hyvin kyseenalaisella määrällä maalaisjärkeä. Mitäpä muut miettivät?

Edit: aha, joku keksi saman idean sillä aikaa kun kirjoitin.

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla

Samankaltainen ilmiö toteutuu esimerkiksi muovipussien tai kirjoituspaperien kanssa. Jos siis pöydällä on sähköisesti varautunut muovipussi, tai paperi ei sen liu'uttaminen pöytää pitkin oikein meinaa onnistua. Olisiko siis pinta-alalla merkitystä sähköisissä vuorovaikutuksissa.

Ei ehkä liity aiheseen, mutta ainakin kondensaattoreissa pinta-ala on kaikki kaikessa.

Sama asia kuin esim. monilevyisessä kytkimessä. kaksilevyisessä on tuplaten momentin kestoa verrattuna yksilevyiseen vaikka puristusvoima on sama.

Puristusvoima vaikuttaa sivujen läpi jokaiseen sivuun samalla voimalla.
Jos yhden sivun irrottamiseen tarvii 1kg vedon niin tuhanteen sivuun tarvii 1000kg.

Jaa-a, enpä osaa sanoa. Ei oo sähköoppi kuulunut ikinä suosikkeihin. Arvauksena heittäisin, et tuolla voi ehkä olla jotain vaikutusta, mutta se puristuminen selittää kuitenkin ainakin 90% ilmiöstä.

EDIT: Hmm.. Ensin meinasin sanoa toisinpäin, mutta itseasiassa sam73 taitaa olla oikeassa. Jos koko kirjaa puristetaan vaikkapa tuhannen newtonin voimalla, niin kyllähän jokaisen sivun välillä vaikuttaa silloin se sama tuhannen newtonin voima. Siten jokaisen sivuparin välillä vaikuttaa yhtä suuri kitkavoima, joka ei riipu sivujen määrästä, eli kun niitä aletaan laskea yhteen niin mitä enemmän sivuja sitä suurempi kokonaisvoima.

Aika jännä juttu, eikös tuolla tavalla saisi tehtyä aikapa kestäviä liitoksia. =D

Löl, tottakai pinta-ala vaikuttaa kitkaan, sehän se tärkein juttu on. Materiaalin lisäksi, tietysti.

Tai enemmänkin minkälainen pinta materiaalilla on..

Jeep, puhelinluettelo paperi on aika karkeeta.. sittenkö sivuja on sen.. (riippuu vihkosesta) 200-400, sivun pinta-ala n. 40cm x 25cm... voi voi, kyllähän siihen sitä pinta-alaa kertyy aika saatanasti.

Mandix
Löl, tottakai pinta-ala vaikuttaa kitkaan, sehän se tärkein juttu on. Materiaalin lisäksi, tietysti.

Tai enemmänkin minkälainen pinta materiaalilla on..

Jeep, puhelinluettelo paperi on aika karkeeta.. sittenkö sivuja on sen.. (riippuu vihkosesta) 200-400, sivun pinta-ala n. 40cm x 25cm... voi voi, kyllähän siihen sitä pinta-alaa kertyy aika saatanasti.




Trolli-kello soi taas päässä, mutta sanompa nyt varmuuden vuoksi kuitenkin, että pinta-ala ei mekaniikan lakien mukaan vaikuta kitkavoimaan.

Kitkavoima lasketaan
F = mN (tuo m pitäisi olla myy)
eli voima on kitkakerroin kertaa pintojen välinen tukivoima.

Itse kirjoittaisin sen itseasiassa:
F = mpA eli kitkakerroin kertaa paine kertaa pinta-ala, johon kun paineen paikalle sijoittaa p = F/A jossa F=N niin saadaan toi oikea kaava F=mN. Tuolla tavalla ajateltuna se ei ole ristiriidassa maalaisjärjen kanssa, mutta en sitten tiedä voiko sitä oikeasti aatella noin..

niiiiiin, siis jos tahdotaan pilkkua nussutella.. mut selväähän se on että suorakulmiota on kevyempi liikutella kun se on pystössä päistä kuin lappeeltaan. (ellei oo iso esine jolloin voi olla sit hankaluuksia jos tahtoopi kaatua jne.).. EDIT: Joo unohda, riippuu esineestä

Eli meinasinki että isommassa pinta-alassa on enemmän tuota "vastaan hankaavaa materiaalia, tai niiden tukipisteitä" miksi sitten tieteellisesti sitä haluat kutsua, mie en tiiä.

Ei siis tää ei ollut pilkunviilausta vaikka niin luulit. "mut selväähän se on että suorakulmiota on kevyempi liikutella kun se on pystössä päistä kuin lappeeltaan." Tuo nimenomaan ei pidä paikkaansa. On fysiikan tunneilla itsekin mitattu, ei mitään havaittavaa vaikutusta. Usko pois.

EDIT:
Kun vaikkapa tuo sun esimerkin suorakulmio on pystyssä, on "hankaavaa pintaa" vähemmän. Totta. Mutta toisaalta nyt sen paino keskittyy pienemmälle alueelle eli pinnat puristuvat tiukemmin toisiaan vasten. Nämä kaksi asiaa kumoavat toisensa ja yllätys yllätys - pinta-ala ei vaikuta (ainakaan merkittävästi) kitkan määrään. Näin minä selitän asian itselleni.

Tuli mieleen tänään, liittyen tähän.

Laittelin tänään skootterin renkaisiin ilmaa, nyt kulki heti nopeammin koko vehje.. mikä niissä tyhjissä renkaissa sit hidastaa oikein? siis perusjärkeen kuuluu että tyhjät renkaat on esim. raskaasti pyörällä poljettavia mut mikä voima siinä hidastaa, tieteellisesti ottaen ?

Mandix
Tuli mieleen tänään, liittyen tähän.

Laittelin tänään skootterin renkaisiin ilmaa, nyt kulki heti nopeammin koko vehje.. mikä niissä tyhjissä renkaissa sit hidastaa oikein? siis perusjärkeen kuuluu että tyhjät renkaat on esim. raskaasti pyörällä poljettavia mut mikä voima siinä hidastaa, tieteellisesti ottaen ?




Tyhjemmillä renkailla on suurempi vierimisvastus kuin täysillä. Periaatteessa sama asia kuin laittaisi pallon vierimään löysään hiekkaan tai asvaltille; hiekassa pallo ei kovin pitkälle pääse.

Renkaan pito on lämpötilasta riippuvainen. Pito paranee lämpötilan kasvaessa. Siksi renkaita esilämmitetään. Uritettu rengas jäähtyy tehokkaammin kuin sileä. Saattaa johtua tästä.
Kitkavoiman syntyminen on melkoisen mutkikas juttu eikä täysin selvitetty tieteellisesti. On selvä, että pinta-ala vaikuttaa pintapaineeseen ja sitä kautta kitkakertoimeen. Eli pinta-ala voi todella vaikuttaa kitkavoimaan mutta melko vähän.

David
Seuraa 
Viestejä8877
korant
On selvä, että pinta-ala vaikuttaa pintapaineeseen ja sitä kautta kitkakertoimeen. Eli pinta-ala voi todella vaikuttaa kitkavoimaan mutta melko vähän.

Suuremmalla pinnalla saavutettaneen tasaisempi ote pinnasta ja kuluminen on vähäisempää. Pintojen päällekkäinen lukumäärä vaikuttaa tietysti suorassa suhteessa kitkavoiman määrään, silloin kun kitkaa syntyy jokaisessa pinnassa saman verran.

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704

Rata-autojen renkaissa kumiseokset ovat sen verran pehmeitä, että pelkkä kitkakerroin-ajattelu on liiallista yksinkertaistamista. Tilanteeseen vaikuttaa myös pintojen väliset adheesiovoimat, eli rengas tarttuu tien pintaan kiinni. (vrt teippi) Silloin pinta-alalla on merkitystä ihan eri tavalla kuin kovemmissa aineissa, joissa kitkavoiman suuruus on likimain verrannollinen kappaleiden väliseen voimaan.

Mitä tulee tuohon puhelinluetteloesimerkkiin, niin kyse on ihan eri asiasta. Kun sivujen välinen paine ei pienene sivujen määrän lisääntyessä, joten ikään kuin kokonaisvoima, joka pitäisi sivuja kiinni toisiissaan, kun ne leviteltäisiin kahdeksi isoksi pinnaksi, kasvaa suureksi. Eli tilanne vastaa suunnilleen samaa kuin vertaisi kahden saman paksuisen, mutta eri suuruisen metallilevyn kitkavoimaa, kun sitä raahataan jotain pintaa pitkin. Pinta-alalla ei ole niinkään merkitystä, vaan kasvaneella voimalla.

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

Muutaman kerran keskusteluissa on ilmaantunut adheesiovoimat. Voisiko joku selventää mistä on kyse ja selittääkö se miksi puhelinluettelot olivan niin kovasti kiini, ettei niitä saatu revittyä erilleen edes kahdella autolla. Onko adheesiovoimilla mitään tekemistä sähköisten vuorovaikutusten kanssa? Edelleen oma veikkaukseni liittyy juuri tähän outoon sähköiseen tai muuhun sellaiseen liimautumiseen.

Asiasta kolmanteen: sähköinen paperi tai muovi tarttuu seiniin kattoon tai melkein minne vain. Sama koskee märkää muovipussia, märkää hiekkaa ja monia muita materiaaleja. Kuiavaan ihoon ei paljoa hiekkaa tartu, mutta jokainen uimarannalla käynyt tietää miten kostea iho suhtautuu hiekkaan. Liittyykö tämä sitten veden pintajännitykseen vai mennäänkö vielä samassa sähkövarausteemassa?

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Suosituimmat