Sivut

Kommentit (94)

Pohtija
Seuraa 
Viestejä883

Mietin vaan, että kannattaisko esim. kuumailmapallojen olla pitkulaisen muotoisia mahdollisen suuremman nosteen vuoksi...?

Pitäis tätäkin päästä kokeilemaan käytännössä...

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

Pohtija
Seuraa 
Viestejä883
Ronron

No jos sinä lisäät sitä painoa kumoamaan sen suuremman helium määrän tuoman suuremman nosteen niin ei se sitten tietenkään nouse nopeammin tai suuremmalla voimalla, mikä kysymys tuo oikein oli.. nostehan se on se juttu nimenomaan..



No mieti nyt. Jos kerran noste tulee siitä ilmanpaineen erosta ylä ja ala puolella, niin kannattaisihan tuosta erosta silloin tehdä mahdollisimman suuri. Vai ?

Että alhaalla olisi ylhäällä olevaan paineeseen nähden mahollisimman suuri ylöspäin nostava paine.

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

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Pohtija
Jos on kaksi I:n muotoista heliumpalloa jotka ovat tehty saman painoisiksi ja ylhäältäpäin katsottuna saman kokoisiksi (sama ilmanvastus), mutta toinen on huomattavasti pidempi kuin toinen niin nouseeko pidempi nopeammin ? (pidempään lisätty esim. painoa eli kumottu suuremman helium määrän tuoma suurempi noste)

Tulisiko pidemmälle pallolle enemmän nostetta johtuen pelkästään suuremmasta ilmanpaineen eroista sen ylä ja ala pohjan välillä ?


Ainakin perusfysiikassa nosteen opetataan riippuvan ainoastaan kappaleen syrjäyttämän ilmamäärän painosta. Jos kappale on hyvin korkea, niin silloin syrjäytyvää ilma olisi kappaleen yläosista ilmanpaineen pienetessä vähemmän eli syrjäytyvän ilman paino olisi kaikkiaan myös pienempi kuin jos sama kappale olisi vaakatasossa.

Hyvä fysiikan veryttelytehtävä on laskea oma noste.

Pohtija
Seuraa 
Viestejä883

Osaako joku muuten selittää miksi painavempi aine pyrkii aina kevyemmän aineen alle ?

Muuten kuin että siksi kun se vaan työntää painollaan kevyemmän pois tieltä. Onhan se toki loogisinta niin, mutta onko tähänkään antaa sitä perimmäisintä syytä miksi näin tapahtuu ?

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

Periaatteessa joka kappaleen pintaan kohdistuu painetta. Noste riippuu siitä, kuinka paljon alhaisempi paine aiheutuu pintaan, kuin sitä "kompensoivaan" pintaan. Esimerkiksi I:n muotoinen kappale (täysin suora I): Ainoat pinnat, joista aiheutuu ylös tai alas suuntautuvia voimia ovat I:n "kanta" ja "katto". Tässä tapauksessa alat ovat pieniä, mutta paine-ero alojen välillä suuri, josta aiheutuu noste.

Esimerkiksi kolikolla on puolestaan paljon pintaa, mutta paine-ero pintojen välillä on melko mitätön, joten noste jää suunnilleen samaksi kuin I:n kohdalla.

Näin siis pikaisesti ajateltuna...

Ronron
Seuraa 
Viestejä9265
Pohtija
Osaako joku muuten selittää miksi painavempi aine pyrkii aina kevyemmän aineen alle ?

Muuten kuin että siksi kun se vaan työntää painollaan kevyemmän pois tieltä. Onhan se toki loogisinta niin, mutta onko tähänkään antaa sitä perimmäisintä syytä miksi näin tapahtuu ?




Juuri tätä olen miettinyt itsekin. Juuri näitä asioita jokaisen tulisikin miettiä sen sijaan, että vain opettelisi asiat ulkoa kirjoista ja jättäisi ymmärryksen tason pinnalliseksi.

Itse luulisin, että tuo johtuu loppujen lopuksi lämpöliikkeestä. Esim jos heittää jonkun kevyen palluran sokeripussiin, ei se sieltä nouse pinnalle. Mutta kun ravistelee pussia hetken aikaa, se nousee pinnalle.

くそっ!

amatööri
Esimerkiksi kolikolla on puolestaan paljon pintaa, mutta paine-ero pintojen välillä on melko mitätön, joten noste jää suunnilleen samaksi kuin I:n kohdalla.

Näin siis pikaisesti ajateltuna...


Väärin ajateltu. Noste on yhtäsuuri kuin syrjäytyvän väliaineen paino. Esineen asennolla ei ole merkitystä kuin ehkä silloin jos esine on hyvin korkea.

Ronron
Seuraa 
Viestejä9265
anomalia
amatööri
Esimerkiksi kolikolla on puolestaan paljon pintaa, mutta paine-ero pintojen välillä on melko mitätön, joten noste jää suunnilleen samaksi kuin I:n kohdalla.

Näin siis pikaisesti ajateltuna...


Väärin ajateltu. Noste on yhtäsuuri kuin syrjäytyvän väliaineen paino. Esineen asennolla ei ole merkitystä kuin ehkä silloin jos esine on hyvin korkea.



Mutta miksi? Sano miksi se sitten on noin.. mitä tekemistä tilavuudella on tämän kanssa, miksi? Millä tavalla?

Sinä vaan tiedät että se on noin, olet lukenut kirjasta ja havainnut ehkä kokein itsekin että se on noin, kuitenkaan ymmärtämättä sen syvemmin miksi se on niin.. pitää ymmärtää! Nyt selvitetään asia.

くそっ!

Pohtija
Seuraa 
Viestejä883

Oikeastaan kannattaakin ajatella asia vaakatasossa. Ajattelin asiaa ja tein mielessäni vertauksen. Jos ajattelee kahta ihmisjoukkoa. Toinen joukko on kaapin kokoisia amerikkalaisen jalkapallon pelaajia ja toinen joukko riu-un paksuisia nörtti ruipeloita.
Nyt annetaan tehtäväksi juosta vieressä oleva seinän luokse ja liimautua mahdollisimman kiinni siihen seinään. Voittajat saavat palkinnoksi mielettömän kauniiden cheerleader naikkosten jakamattoman suosion.

Kumpiko joukko mahtaa päästä lähemmäs seinää ?

Jos nyt ei ruveta spekuloimaan mieli vastaan muskelit ajatuksella ollenkaan. Ajatelkaa suoritusta pelkästään fyysisenä.

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

Eikö tilavuus ole loppupeleissä sama asia kuin alan ja korkeuden suhde?

Muoks: Ja muodolla ei ole väliä, koska silloin pinnat lisääntyvät, mutta paine-erot vähenevät. Ts. kappale muuttuu I:stä kolikoksi.

Eli olisiko jotenkin näin:
Noste = korkeus * ala , jos lasket korkeutta, alan on noustava että voit pitää yllä saman nosteen.

Herra Tohtori
Seuraa 
Viestejä2613

No johan nyt...

Noste on fluideissa vaikuttava kokonaisvoima, joka syntyy tiheyserojen aiheuttamista paine-eroista. Ilman muuta kyseisen voiman voi purkaa osatekijöihinsä eli kappaleeseen eri puolilta vaikuttaviin erisuuruisiin paineisiin, mutta käytännössä tämä sisältyy nosteen käsitteeseen eikä ole normaalisti tarpeen.

Noste ei ole riippuvainen kappaleen muodosta sen enempää kuin painokaan (olettaen ettei kappaleen korkeus nyt ole niin suuri että staattisen paineen aiheuttama tiheysero ala- ja yläkohdan välillä kasvaa merkittäväksi). Nosten suuruus riippuu ainoastaan tiheyserosta ja tilavuudesta (ja tietenkin gravitaatiokiihtyvyydestä).

Sen sijaan kohoamisnopeus on itse asiassa rajanopeus jonka kappale saavuttaa kohotessaan ilmavirrassa täsmälleen samalla tavalla kuin laskuvarjohyppääjä saavuttaa tietyn rajanopeuden kun vertikaalisten voimien resultantti saavuttaa nollan. Tästä syystä virtaviivainen ilmapallo kyllä kohoaa nopeammin kuin paksu epäoptimoitu pallo, mutta tämä ei johdu nosteen suuruudesta vaan vastuksen vähäisyydestä.

Esimerkki: kaasupallolla on noste N ja paino G. Kitkavoima kasvaa pallon nopeuden kasvaessa kitkakertoimen mukaan.

Jos noste N ja paino G ovat yhtä suuret, pallolla on neutraali noste; suippo pallo ja pyöreä pallo pysyvät paikallaan tasan yhtä nopeasti.

Jos noste N on pienempi kuin paino G, palloon kohdistuu nettovoima alaspäin ja pallo saa kiihtyvyyden alaspäin. Kun putoamisnopeus kasvaa, kitkavoima kasvaa kunnes nosteen ja kitkavoiman yhteenlaskettu summa on sama kuin paino, jolloin kappaleeseen kohdistuvien voimien summa on taas nolla, kiihtyvyys nolla ja nopeus tietty nopeus alaspäin. Koska tietyllä nopeudella suipon pallon menoa hidastava kitkavoima on pienempi kuin pyöreän pallon liikettä hidastava kitkavoima, tästä seuraa se että suippo pallo vajoaa nopeammin kuin pyöreä pallo.

Sama pätee toisinpäin - jos noste N on suurempi kuin paino G, palloon kohdistuu voima ja kiihtyvyys ylöspäin ja se alkaa kohota kiihtyvällä nopeudella - mutta kitkavoiman kasvaessa kiihtyvyys pienenee kunnes se saavuttaa nollan ja pallo kohoaa vakionopeudella. Siksi suippo pallo kohoaa nopeammin kuin pyöreä pallo.

Noste ei kuitenkaan riipu kappaleen muodosta.

Eikä ole väärin sanoa että kappale kohoaa koska se on syrjäyttämäänsä ilmamassaa kevyempi. Ilmiö voidaan selittää paineen avulla, mutta tämä tarkastelu on huomattavan paljon monimutkaisempi kuin Arkhimedeen lain antama tarkka ja yksinkertainen tulos ja selitys, eikä loppujen lopuksi tuota parannusta ennustetarkkuuteen. Paineet kuin pitäisi integroida kappaleen joka pisteen yli ja sitten laskea resultanttivoima eri suuntiin vaikuttavista paineista...

Noste vaikuttaa muuten kaikkiin kappaleisiin eikä vain ilmaa kevyempiin. Esimerkiksi ihmisen (tilavuus ~70 litraa) syrjäyttämä ilmamassa on noin 84 grammaa, ja vastaava noste kohdistuu tuon tilavuusluokan henkilöön.

Venuksessa samaan henkilöön kohdistuva noste olisi noin 4,55 kg painoa vastaava. Siis niin kauan kuin pystyisi välttymään korventumiselta ja musertumiselta...

Niin ja tiheä fluidi virtaa vähemmän tiheän kappaleen alle siksi kun gravitaatio vetää sitä alaspäin suuremmalla voimalla.

Capito tutto, perchè sono uno
Persona molto, molto intelligente...

-Quidquid latine dictum sit, altum viditur.

If you stare too long into the Screen, the Screen looks back at you.

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Ronron
Pohtija

Muuten kuin että siksi kun se vaan työntää painollaan kevyemmän pois tieltä. Onhan se toki loogisinta niin, mutta onko tähänkään antaa sitä perimmäisintä syytä miksi näin tapahtuu ?



Juuri tätä olen miettinyt itsekin. Juuri näitä asioita jokaisen tulisikin miettiä sen sijaan, että vain opettelisi asiat ulkoa kirjoista ja jättäisi ymmärryksen tason pinnalliseksi.



Archimedeen lain johtaminen on hyvä harjoitustehtävä. Siinä samalla tulee selväksi miksi asia on juuri niin kuin on.

Kuten muutama jo asian ilmaisi, niin kyse on siitä, että missä tahansa aineessa paine on alempana suurempi kuin ylhäällä. Siitä on sitten yleistävästi laskettavissa, että noste on sen syrjäytetyn aineen painon suuruinen. Tämä on helppo ymmärtää intuitiivisestikin, koska eihän se aine itse muuten voisi pysyä vakaasti paikallaan. Esim. vedessä vesi ei pyri nousemaan, vaan noste on tasan sen painon suuruinen.

Muodolla ei ole yleensä väliä. Voit ottaa vedestäkin millaisen muotoisen osan tahansa, eikä se lähde vedessä edelleenkään nousemaan mihinkään. Tilavuus määrää syrjäytetyn aineen määrän, jos oletetaan aineen olevan tasaisesti jakautunutta. Tämä ei periaatteessa ole ihan tarkkaan esim. ilmassa voimassa, koska ilma on tiheämpää alempana. Kuitenkin se sääntö pätee edelleen, että kappaleeseen kohdistuva noste on sen syrjäyttämän aineen painon suuruinen. (olettaen lämpötilaerojen olevan pieniä jne.)

edit: tulee vähän päällekkäin nämä viestit.

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

Pohtija
Seuraa 
Viestejä883

Onko vastaus siis vain se, että painavalla aineella on enemmän energiaa (potentiaali energiaa ?) kuin kevyellä ?

Painava siis käyttää tätä energiaansa ja syrjäyttää sen minkä vastaavaan hommaan on laittaa kevyemmällä.

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

Tietäällä oli hyvä pointti avaruushitsaus ja Herra Tohtorilla laskuvarjohyppy.

Muuten voi vain hymähtää amatöörien sepustuksille.

Jos heitän vaikka kulta-atomin järveen niin kyllä se menee pohjaan, jos unohdetaan virtaukset yms sivuseikat. Tosin virtauksetonta allasta ei ole eikä tule, mutta teoriassa.

Yksittäinen vajoava atomi -eli Knudsenin luku on pieni-, ei tunne käsitteitä tiheys, paine, lämpöliike tai noste. Itse asiassa ei reagoi myöskään virtaukseen semmoisella tavalla kuin kaavat sanoo.

Miksi tämä atomi vajoaa ? Tilastollinen painegradientti. Miksi vettä kevyempi atomi ei vajoa ? Selitys on tilastollinen painegradientti.

Ei ole muita selityksiä. Ja gradientin voi aiheuttaa painovoiman sijasta esim keskipakovoima. Gradientti korvaa termit "ylä- ja alapinnan ero", koska esim atomin mittakaavassa ei nuo ole mielekkäitä. Painegradientti tulee impulsseista eli Newtonin toinen laki loppupeleissä.

Pohtija
Seuraa 
Viestejä883

Tilanteen voi ajatella näinkin (veden alle) ja halusin vielä selittämisen (ja miettimisen) helpotukseksi esittää graafisesti.

Molemmissa säiliöissä yhtä paljon ilmaa ja molemmat kiinni pohjassa nostetta mittaavassa jousessa.

Onko molemmilla säiliöillä sama noste ?

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

Lektu-Elli

Jos heitän vaikka kulta-atomin järveen niin kyllä se menee pohjaan, jos unohdetaan virtaukset yms sivuseikat. Tosin virtauksetonta allasta ei ole eikä tule, mutta teoriassa.

Yksittäinen vajoava atomi -eli Knudsenin luku on pieni-, ei tunne käsitteitä tiheys, paine, lämpöliike tai noste. Itse asiassa ei reagoi myöskään virtaukseen semmoisella tavalla kuin kaavat sanoo.

Miksi tämä atomi vajoaa ? Tilastollinen painegradientti. Miksi vettä kevyempi atomi ei vajoa ? Selitys on tilastollinen painegradientti.

Ei ole muita selityksiä. Ja gradientin voi aiheuttaa painovoiman sijasta esim keskipakovoima. Gradientti korvaa termit "ylä- ja alapinnan ero", koska esim atomin mittakaavassa ei nuo ole mielekkäitä. Painegradientti tulee impulsseista eli Newtonin toinen laki loppupeleissä.




Ok. Pisteet tästä kyllä sinulle, mutta voisitko vielä kertoa mikä tämä painegradentti on? Itse olen tajunnut paineen johtuvan siitä, että atomit "tönivät" toisiaan, mikä paine-erojen seurauksena johtaa nosteeseen. Tarkoitatko impulsseilla tätä?

Miten voi selittää painegradentin avulla esimerkiksi sen, että vettä kevyempi atomi, joka ei tunne nostetta, mutta johon vaikuttaa painovoima, pysyy pinnalla?

Jägermeister
Seuraa 
Viestejä1013
Pohtija
Tilanteen voi ajatella näinkin (veden alle) ja halusin vielä selittämisen (ja miettimisen) helpotukseksi esittää graafisesti.

Molemmissa säiliöissä yhtä paljon ilmaa ja molemmat kiinni pohjassa nostetta mittaavassa jousessa.

Onko molemmilla säiliöillä sama noste ?




Onhan se.
Jos molemmissa tilavuus on sama, noste edellä kuvatun painevaikutuksen perusteella on sama. Lyhyemmän kappaleen pienemmän paine-eron kompensoi suurempi poikkileikkauksen ala.
Ellei nuo värit sitten kuvaa vaikka lämpötilaeroista johtuvaa tiheyden muutosta.

---

amatööri
Itse olen tajunnut paineen johtuvan siitä, että atomit "tönivät" toisiaan, mikä paine-erojen seurauksena johtaa nosteeseen. Tarkoitatko impulsseilla tätä?

Miten voi selittää painegradentin avulla esimerkiksi sen, että vettä kevyempi atomi, joka ei tunne nostetta, mutta johon vaikuttaa painovoima, pysyy pinnalla?




Voiman gradienttia ei voi selittää impulsseilla, esim magneettikentän tai sähkökentän gradientti.

Silti nämä kentät vaikuttaa esim yksittäiseen elektroniin, joka on aivan naurettavan pieni. Esim tv kuvaputki on elektronisuihku magneettikentässä.

Gradientti pitää vaan ottaa jotenkin todesta. Jotenkin se elektroni tietää että mihin suuntaan sen halutaan kulkevan. Vinhan pyörimisen takia sillä ei edes ole ylä- tai alapintaa, mutta oikean suunnan se silti tietää.

Suoraan sanottuna en tiedä mistään mitään.

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Uusimmat

Suosituimmat