Energia railon synnyssä

Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005

Iltakävelyllä järvi kuului pitävän melkoista murinaa ja ujellusta. Minkähän laista energiaa edustaa railon syntyminen? Jos vaikka nyt ensin arvailtaisiin viiden kilometrin railon syntymisen energiaa.

Miten tuota voisi lähestyä? Olisiko sopiva miettiä jännitystä jäässä ennen sen repeämistä? Tai jään liikettä railosta poispäin railon syntyessä? Ainakin jännitys massassa, sekä puristus että veto, ovat energiaa. Mihin se muuten purkautuu tuossa kun jännitys vapautuu?

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Kommentit (10)

Vierailija

Mitätön energia verrattuna jään sulattamiseen tarvittavaan energiaan. Jäätyminen vastaavasti luovuttaa energiaa. Railon syntymisessä voima on valtava mutta matka lähes olematon. Kun railo on syntynyt, jään liikuttamiseen tarvittava voima on sangen vaatimaton koska liike on hidasta.

Vierailija

Ei mikään mitätön voima ole. Ei sitä jäätä oikein äijäenergialla pelkästään halki saa. Luonnonvoimien hyväksikäytöllä kyllä halkaisee...

Paul M
Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005

Tänään kävi roikina illalla kuin olisi ollut armeijan suihkari nousukiidossa. Ja perään sarja pienempiä rytinöitä. Ilmeisesti syntyi oikein railojen railo ja perään jälkijännitysten purkauksia eli pienempiä railoja.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Paul M
Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005
KBolt
:lol: ... on huvit on...



Kellä on minkäkinlaiset huvit. Oletko pahoinpidellyt puolisoasi viime aikoina?

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

kfa
Seuraa 
Viestejä2516
Liittynyt13.3.2008
Paul M
[...]Minkähän laista energiaa edustaa railon syntyminen? Jos vaikka nyt ensin arvailtaisiin viiden kilometrin railon syntymisen energiaa.

Miten tuota voisi lähestyä? Olisiko sopiva miettiä jännitystä jäässä ennen sen repeämistä? Tai jään liikettä railosta poispäin railon syntyessä? Ainakin jännitys massassa, sekä puristus että veto, ovat energiaa. Mihin se muuten purkautuu tuossa kun jännitys vapautuu?


Lähtökohtana on jääkiteen muodostavien molekyylien välinen vuorovaikutusenergia. Kun molekyylit revitään irti toisistaan tarvitaan siihen tietty määrä energiaa jokaista yksittäistä molekyyliä kohden. Tämä energiamäärä sitten kerrotaan jääkiteen pinnassa olevien molekyylien määrällä pinta-alaa kohti, jolloin saadaan pinta-alaa kohti tarvittava kiteen halkaisuenergia.

http://books.google.fi/books?id=kQ18q7w ... t#PPA146,M

Sivulla 146 on arvio, jonka mukaan virheettömälle jääkiteelle halkaisuun tarvittava energia tietyn suuntaiselle kidepinnalle on suuruusluokkaa 220 erg/cm^2 lämpötilassa 0 C. Kun tiedetään, että 1 erg = 1E-7 J (0.0000001 J) niin jääkiteen halkaisemiseen tarvitaan siis 2.2E-5 J/cm^2 tai neliömetriä kohti ilmaistuna 0.22 J.

Vertailuna: Piikiteessä halkaisuun tarvittava energia on luokkaa 2...5 J/m^2 http://chaos.utexas.edu/manuscripts/1063307754.pdf.

Jos jään paksuus on 25 cm niin metrin pituisen halkeaman tuottamiseen kuluu energiaa vaivaiset 0.055 J. Kilometriä kohti täydellisen jääkiteen varsinaiseen rikkomisvaiheeseen energiaa kuluisi siis luokkaa 55 J eli erittäin vähän.

Järven jää ei tietenkään ole täydellinen kide ja ylläoleva arvio voi siksi olla helposti kertaluokan tai pari pielessä. Kaikki epäpuhtaudet, kidevirheet, ilmakuplat jne. vaikeuttavat halkeaman etenemistä, joten tarvittava energia voisi arvatenkin olla suuruusluokassa 2...20 J/m^2. Tällöin energiaa kilometriä kohden kuluisi 500 ... 5000 J. Tarkkoja lukuja voisi kysyä tältä porukalta: http://www.tekniikkatalous.fi/tk/article38880.ece?v=n

Varsinainen rikkomiseen tarvittava energia on silti hyvin pieni verrattuna energioihin, joita jään lämpölaajenemisen aiheuttamaan puristukseen tai venytykseen on varastoitunut. Kun pakkanen kiristyy niin jää kutistuu ja venytys pamauttaa umpijäähän halkeaman.

Kim Fallström kfa+news@iki.fi

Vierailija

Seuraava nakki:

miten saadaan viiden kilometrin railo miesvoimalla. Käytössä seuraavat välineet: suomalainen mies.

Jägermeister
Seuraa 
Viestejä1013
Liittynyt23.4.2008
Olli V
Seuraava nakki:

miten saadaan viiden kilometrin railo miesvoimalla. Käytössä seuraavat välineet: suomalainen mies.




Moottorisaha pitää olla vielä apuna. Ja pullo hyvää saksalaista yrttilikööriä.

Oletteko koskaan seuranneet isolla järvellä keväistä jäitten lähtöä?

Jäälautta kun keväällä vaikkapa puolen metrin paksuisena lähtee etelätuulella liikkeelle, hitaasti mutta varmasti, sitä ei pitele mikään. Se työntyy rannalle, tonnikaupalla maata ja kiveä lähtee mukaan. Se lautta vaan työntyy maalle ja kaikki sen mukana. Vaikuttava näky.

---

Vierailija
Paul M
Tänään kävi roikina illalla kuin olisi ollut armeijan suihkari nousukiidossa. Ja perään sarja pienempiä rytinöitä. Ilmeisesti syntyi oikein railojen railo ja perään jälkijännitysten purkauksia eli pienempiä railoja.



Tuollahan tuli jo sitä matematiikkaa railojen synnyttävistä voimista. Itse en ole siihen teoriapuoleen paneutunut mutta käytännön elämässä olen kyllä nähnyt railojen syntymisen.

Vaikuttavin kokemus on varmaankin Nässyltä kun joskus olin suksilla Siilinkarista kilometrin parin pohjosessa keskellä Nässynselkää, niin hirveällä jytinällä aukesi sellainen puolen metrin railo Aitolahesta aina Lietsun Enqvistin sellutehtaalle saakka. No, se railo ei pitkään pysynyt auki, vaan ihan silmissä kuroutui umpeen! Täytyy kyllä sanoa, että tuolloin todella peloitti!

Paul M
Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005

Mikä mahtoi aiheuttaa kiinni kuroutumisen? Siis kyse varmaankin oli jään liikkumisesta takaisin eikä jäätymisestä?

Tuossahan on jo energiaa riittämiin kun kymmeniä neliökilometrejä jäätä liikkuu noinkin paljon. Kuutioita riittää jos on vaikka 40-senttinen jää.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Uusimmat

Suosituimmat