Avoin TIEDE kilpailu

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Tehtävänäsi olisi määrittää putoamiskiihtyvyyden (g) ja aineen tiheyden välinen riippuvuus.

Suunnittele yksinkertainen koejärjestely:

Tarvitset rautakuulan, vaikkapa kuulantyönnössä käytettävän. Tiedät suunnilleen sen rautamurikan tiheyden. Voit tietenkin itsekin laskea sen mittaamalla tilavuuden sekä punnitsemalla sen.

Toiseksi kappaleeksi voit ottaa samankokoisen korkinpalasen (styroksikin käy). Mittaa myös sen tiheys (paino/tilavuus).

1. Tee kappaleiden pudotuskoe vedessä. Mittaa, putoavatko kappaleet yhtä aikaa pohjalle? Putoaako toinen kappaleista ollenkaan?

2. Tee sama koe ilmassa. Korkin sijasta puhalla rautakuulan kokoinen ilmapallo. Punnitse ilmapallo ennen puhaltamista, jotta sinun on helppo laskea ilmapallon kokonaistiheys puhaltamisen jälkeen.

Pudota pallot alaspäin. Mittaa putoavatko pallot yhtä nopeasti? Mitä tapahtuu, jos täytätkin ilmapallon heliumilla ilman sijasta?

Tee kertaheitolla enemmän oikeata tiedettä kuin Sir Stephen Hawking koko tähänastisen uransa aikana. Romuttaako kokeesi tulokset Galileo Galilein Pisan kuuluisasta tornista suorittamien kokeidensa päätelmät? Oliko Aristoteles oikeassa? Onko massalla vaikutusta putoamisnopeuteen?

Fysiikka on meidän kaikkien yhteistä omaisuutta. Saat silti nimesi historiankirjoihin määrittämällä ensimmäisenä ihmisenä tuon riippuvuussuhteen, mikäli sitä havaitaan.

Minä voin toimia apulaisenasi ja neuvojanasi kokeissasi. Voit valita aivan vapaasti myös muita materiaaleja kokeisiisi, mikäli niin haluat. Tällöin on vain muistettava, että mitä pienempi tiheysero, sitä tarkempia mittalaitteistoja tarvitset. Se ei sinänsä nykyaikana ole ongelma.

Haluaisin nähdä oikean pöytäkirjan sekä tulokset!

Kuka haluaa aloittaa?

Sivut

Kommentit (88)

derz
Seuraa 
Viestejä2431
Liittynyt11.4.2005
tulihevonen
Tehtävänäsi olisi määrittää putoamiskiihtyvyyden (g) ja aineen tiheyden välinen riippuvuus.



"Matemaattisesti Arkhimedeen laki muotoillaan:

jossa ρ[size=60:3j56cif4]neste[/size:3j56cif4] on nesteen tai kaasun tiheys (kg/m³),

V[size=60:3j56cif4]upotettu[/size:3j56cif4] on kappaleen tilavuus (m³) ja

g on putoamiskiihtyvyys (maan pinnalla noin 9,81 m/s²)

(F[size=60:3j56cif4]B[/size:3j56cif4] = nostevoima)"

http://fi.wikipedia.org/wiki/Arkhimedeen_laki

Edit: äh, omat laskut meni juosten kusten päreiksi. No, tuosta sen saa selvitettyä.

∞ = ω^(1/Ω)

Vierailija

Arkhimedeen laista näemme, että kaksi saman tilavuuksista ainetta (vaikkapa 1 litra) upotettuna väliaineeseen, kappaleisiin kohdistuu niiden tilavuuden syrjäyttämän väliaineen painon verran nostetta. Eli molemmilla upotetuilla kappaleilla on sama noste riippumatta siitä, mikä kappaleiden tiheys on. Mutta kappaleiden putoamisnopeus on erilainen riippuen kappaleen painosta (tai tiheydestä).

Juuri nosteen avulla, eli nostamalla asteittain väliaineen tiheyttä lähemmäs kevyemmän koekappaleen tiheyttä, alamme havaitsemaan kahden saman tilavuuksisen (vaikkapa 1 litra) kappaleen putoamisnopeuksissa eroja jo paljain silmin.

Eroja putoamisnopeuksissa on tosin vaikea havaita kiinteillä kappaleilla, kun noste on pieni.

Absoluuttinen g arvo on kuin absoluuttinen nollalämpötilakin, pääsemme aina vain lähemmäs, mutta saavuttaa emme.

Voimme suorittaa pudotuskokeita aina vain tiheämmällä kappaleella aina vain tyhjemmässä tyhjiössä päästen todella lähelle g arvoa, joka siis on erilainen eri taivaankappaleilla.

Ilmassa tehtävät pudotuskokeet hämäävät helposti, sillä ilman tiheys on todella niin pieni, että nostetta tiheille kappaleille ei juuri synny, ja nopeuseroja kiinteillä kappaleilla suoritettavissa pudotuskokeissa emme ainakaan paljain silmin havaitse.

Vierailija
tulihevonen
Arkhimedeen laista näemme, että kaksi saman tilavuuksista ainetta (vaikkapa 1 litra) upotettuna väliaineeseen, kappaleisiin kohdistuu niiden tilavuuden syrjäyttämän väliaineen painon verran nostetta. Eli molemmilla upotetuilla kappaleilla on sama noste riippumatta siitä, mikä kappaleiden tiheys on. Mutta kappaleiden putoamisnopeus on erilainen riippuen kappaleen painosta (tai tiheydestä).
Kyllä, näin on mutta eri syistä kuin luulet. Samansuuruinen noste vaikuttaa Newtonin II lain perusteella enemmän kevyeämmän kappaleen kiihtyvyyteen kuin raskaamman. Kuitenkin, koska ilma painaa hyvin vähän, on ilmanvastuksen aiheuttaman voiman merkitys putoamisnopeuksiin huomattavasti suurempi kuin nosteella.

Ylläolevasta kaavasta havaitaan, että ilmanvastuksen aiheuttama voima on yhtäsuuri samanmuotoisille ja -kokoisille kappaleille niiden kulkiessa samalla nopeudella. Ja samaan tapaan kuin nosteen tapauksessa on sen vaikutus suurempi kevyempiin kappaleisiin.

Vierailija
tulihevonen

Tee kertaheitolla enemmän oikeata tiedettä kuin Sir Stephen Hawking koko tähänastisen uransa aikana.



Mitä vikaa Sir Stephen Hawkingin tekemässä tieteessä on? Hän on kuitenkin saanut aika paljon aikaan, mutta ilmeisesti sitten sitä väärää tiedettä...

Vierailija
Cosinivalas
tulihevonen

Tee kertaheitolla enemmän oikeata tiedettä kuin Sir Stephen Hawking koko tähänastisen uransa aikana.

Mitä vikaa Sir Stephen Hawkingin tekemässä tieteessä on? Hän on kuitenkin saanut aika paljon aikaan, mutta ilmeisesti sitten sitä väärää tiedettä...

Kun omat tiedot on lastentarhatasolla niin silloin pohditaan mieluummin lähempänä omaa kokemusta olevia asioita kuten veden nostetta eikä mustia-aukkoja. Tämä on tietenkin ihan luonnollista ja tottakai yksinkertaisista ilmiöistä pitääkin lähteä liikkelle.

Ongelma on se että tuliaasin näkökulmasta fysiikan opiskelu johtaa harhaoppiin. Vaikka noste on kuvattu jo yli 2000-vuotta sitten, niin tämä ratkaisu ei kiinnosta, koska olemassaoleva fysiikka on tietenkin täysin väärässä ja tuliaasin pitää se korjata. Kun lähdetään liikkeelle lastentarhatason tiedoilla ja ilman minkäänlaisia matemaattisia lahjoja, niin ei ole paljon toivoa luoda edes yksinkertaista toimivaa mallia painovoimasta.

Näiden ketjujen sisältö koostuu siitä että tuliaasi kehuu itseään, unelmoi Nobelin palkinnoista ja vähättelee kuuluisia fyysikkoja. Välillä tuliaasi esittelee täysin toimimattomia ja ristiriitaisia teorioita luonnonilmiöihin, jotka on osattu mallintaa satoja tai jopa tuhansia vuosia ja jotka opetetaan jo peruskoulussa.

Vierailija
Imperator
tulihevonen
Arkhimedeen laista näemme, että kaksi saman tilavuuksista ainetta (vaikkapa 1 litra) upotettuna väliaineeseen, kappaleisiin kohdistuu niiden tilavuuden syrjäyttämän väliaineen painon verran nostetta. Eli molemmilla upotetuilla kappaleilla on sama noste riippumatta siitä, mikä kappaleiden tiheys on. Mutta kappaleiden putoamisnopeus on erilainen riippuen kappaleen painosta (tai tiheydestä).
Kyllä, näin on mutta eri syistä kuin luulet. Samansuuruinen noste vaikuttaa Newtonin II lain perusteella enemmän kevyeämmän kappaleen kiihtyvyyteen kuin raskaamman. Kuitenkin, koska ilma painaa hyvin vähän, on ilmanvastuksen aiheuttaman voiman merkitys putoamisnopeuksiin huomattavasti suurempi kuin nosteella.

Ylläolevasta kaavasta havaitaan, että ilmanvastuksen aiheuttama voima on yhtäsuuri samanmuotoisille ja -kokoisille kappaleille niiden kulkiessa samalla nopeudella. Ja samaan tapaan kuin nosteen tapauksessa on sen vaikutus suurempi kevyempiin kappaleisiin.




Väliaineen vastus voisi tuoda lisää vaikeutta havaita kappaleiden välisiä eroja putoamisajoissa tai nopeuksissa.

Mutta juuri kappaleiden samanmuotoisuudella ja koolla saamme eliminoitua tuota epävarmuustekijää.

Vierailija

Galilei väitti, että kappaleen putoamisnopeus ei riipu kappaleen massasta, kun taas Arkhimedes oli aiemmin toista mieltä. Kumpi on siis oikeassa?

Minä väittäisin, että Arkhimedes!

Tuossa kaava, joka voisi mielestäni jopa toimia. En tiedä, löytyykö jostakin jo vastaavanlaisia arvauksia tai suoritettuja kokeita, tietääkö joku? Lisäksi pitäisi testata käytännön kokeilla, niin ei tarvitsisi pohdiskella. (Käytännön kokeissa on aina omat huomioitavat seikkansa, kuten tiheyden kasvaminen kohti maapallon keskipistettä ym.)

Kappaleen saama putoamiskiihtyvyys a saadaan:

a = g - (noste/massa)

Seppo_Pietikainen
Seuraa 
Viestejä7615
Liittynyt18.10.2007
tulihevonen
Galilei väitti, että kappaleen putoamisnopeus ei riipu kappaleen massasta, kun taas Arkhimedes oli aiemmin toista mieltä. Kumpi on siis oikeassa?

Minä väittäisin, että Arkhimedes!

Tuossa kaava, joka voisi mielestäni jopa toimia. En tiedä, löytyykö jostakin jo vastaavanlaisia arvauksia tai suoritettuja kokeita, tietääkö joku? Lisäksi pitäisi testata käytännön kokeilla, niin ei tarvitsisi pohdiskella. (Käytännön kokeissa on aina omat huomioitavat seikkansa, kuten tiheyden kasvaminen kohti maapallon keskipistettä ym.)

Kappaleen saama putoamiskiihtyvyys a saadaan:

a = g - (noste/massa)




Eikös yksinkertaisempi olisi:

a = ompelukone - 2 omppua.

--
Seppo P.
Kreationismi perustuu tietämättömyyteen, se sikiää tietämättömyydestä ja siitä sikiää tietämättömyyttä. Tietämättömyyden levittäminen on kreationismin elinehto ja tietämättömyydessä rypeminen on kreationistin luonnollinen elämisenmuoto

Vierailija
tulihevonen
Kappaleen saama putoamiskiihtyvyys a saadaan:

a = g - (noste/massa)


Ohoh, katsos vaan! Noinhan se kyllä menee, mutta mitään uutta et keksinyt. Nyt kyllä kannattaa pistää lotto menemään.

Ja a:tahan ei kutsuta putoamiskiihtyvyydeksi vaan g:tä

tulihevonen
Tuossa kaava, joka voisi mielestäni jopa toimia. En tiedä, löytyykö jostakin jo vastaavanlaisia arvauksia tai suoritettuja kokeita, tietääkö joku? Lisäksi pitäisi testata käytännön kokeilla, niin ei tarvitsisi pohdiskella. (Käytännön kokeissa on aina omat huomioitavat seikkansa, kuten tiheyden kasvaminen kohti maapallon keskipistettä ym.)

AARGH! Ei luonnontieteissä arvailla, vaan tutkitaan ja havinnoidaan. "Paljonko polttoainetta tarvitaan, että päästään kuuhun?" "Hmm, pistä sillai sopivasti"

tulihevonen
Galilei väitti, että kappaleen putoamisnopeus ei riipu kappaleen massasta, kun taas Arkhimedes oli aiemmin toista mieltä. Kumpi on siis oikeassa?

Minä väittäisin, että Arkhimedes!


Arkhimedes? Onkohan nyt mennyt nimet vaihteeksi sekaisin. Mutta siis Galilei kyllä todisti Aristoteleen painovoimateorian vääräksi.

Vierailija
tulihevonen
Galilei väitti, että kappaleen putoamisnopeus ei riipu kappaleen massasta, kun taas Arkhimedes oli aiemmin toista mieltä. Kumpi on siis oikeassa?

Minä väittäisin, että Arkhimedes!




No, paljon nähtävästi tunnet fysiikkaa. Tuossa sinulle video, näet omin silmin olevasi väärässä.

David Scott teki testin Apollo 15-lennolla vuonna 1971. Hän pudotti Kuun pinnalla vasaran ja höyhenen samanaikaisesti, ja Galileon teorian mukaisesti molemmat esineet osuivat Kuun pintaan samalla hetkellä.

Kuun matalan gravitaation vuoksi ne putoavat havainnoinnin kannalta mukavan hitaasti.

http://www.metacafe.com/watch/yt-4mTsrR ... e_feather/

Vierailija
tulihevonen
Tehtävänäsi olisi määrittää putoamiskiihtyvyyden (g) ja aineen tiheyden välinen riippuvuus



Voin paljastaa sinulle, että riippuvuutta ei ole. Putoamiskiihtyvyys on vakio (ainakin likipitäen eri puolilla maapalloa). Painovoima sen sijaan on suoraan verrannollinen tiheyteen vakiotilavuuksisilla kappaleilla, sillä G = mg = (roo)Vg, toisin sanoen painovoima on sitä suurempi mitä suurempi massa kappaleella on.

Sitten pieni vinkki: jos sinusta tuntuu, että olet kumonnut muutaman vuosisadan fysiikat kertaheitolla yksinkertaisella ajattelulla ja yksinkertaisilla koejärjestelyillö, jotka kuka tahansa voi suorittaa, mieti hetki lisää. Jos miettimisen jälkeen olet edelleen sitä mieltä, että olet oikeassa, kysy jonkun muun mielipidettä asiaan, mieluusti jonkun joka ymmärtää fysiikasta jotain. Jos hänkin on samoilla linjoilla kanssasi kysy asiaa vaikka koulusi fysiikan opettajalta. Jos saat hänetkin vakuuttuneeksi, sitten voit pitää enemmän ääntä mullistavasta havainnostasi. Mutta älä ennen sitä, saatat antaa tyhmän kuvan itsestäsi.

Vierailija

Väännän nyt vielä kerran rautalangasta teille viimeisille, jotka ette vielä ole tajunneet pointtiani. Ja esitän samalla anteeksipyyntöni epätäsmällisestä terminologiastani! Varon tästä lähtien sanomasta epätäsmällisiä sanojani. En ole mikään suomen kielen profeetta. Fiksummat vastaväittäjäni ovat kuitenkin jo kaavastani oivaltaneet, kuinka asian laita on.

http://fi.wikipedia.org/wiki/Galileo_Galilei

Lainaus tuolta:

"Eräs kuuluisimmista Galileita koskevista tarinoista kertoo, että hän pudotti erimassaisia palloja Pisan kaltevasta tornista osoittaakseen, että putoamisaika ei riipu kappaleen massasta. Tämä oli vastoin Aristoteleen oppia, jonka mukaan kappale putoaa sitä nopeammin, mitä enemmän se painaa."

Minun väitteeni koskee juuri tuota lausetta, ei mitään muuta.

Kaavallani asian voi laskea, mittaamalla voi todistaa.

o_turunen
Seuraa 
Viestejä10634
Liittynyt16.3.2005

Lainaus:

"Lainaus tuolta:

"Eräs kuuluisimmista Galileita koskevista tarinoista kertoo, että hän pudotti erimassaisia palloja Pisan kaltevasta tornista osoittaakseen, että putoamisaika ei riipu kappaleen massasta. ""

Sinäpä sen sanoit. Kyseessä on usein kerrottu tarina. Sen todenperäisyysaste on samaa luokkaa kuin muunkin wikipaskan.

Korant: Oikea fysiikka on oikeampaa kuin sinun klassinen mekaniikkasi.
Korant: Jos olet eri mieltä kanssani olet ilman muuta väärässä.

Vierailija
Riemuidiootti

David Scott teki testin Apollo 15-lennolla vuonna 1971. Hän pudotti Kuun pinnalla vasaran ja höyhenen samanaikaisesti, ja Galileon teorian mukaisesti molemmat esineet osuivat Kuun pintaan samalla hetkellä.

Kuun matalan gravitaation vuoksi ne putoavat havainnoinnin kannalta mukavan hitaasti.

http://www.metacafe.com/watch/yt-4mTsrR ... e_feather/




Paljonko arvelisit kuun "ilmakehässä" olevan nostetta vasaralla tai höyhenellä?

Kuun ilmakehän tiheys on lähellä nollaa, joten nostetta ei käytännössä ole.

Kaavassani a = g - (noste/massa) tulee jaettavaksi väkisin lähes nolla, joten kyllähän ne höyhen ja vasara aivan oikein putoavat lähes yhtä nopeasti.

Mikä tässä teille on vielä epäselvää?

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005
tulihevonen
Mikä tässä teille on vielä epäselvää?



Siinä varsinaisessa asiassa tuskin useimmille voikaan olla mitään epäselvää. Toki on selvää, että sekä noste että ja ilmanvastus/vedenvastus jne vaikuttaa sihen kuinka nopeasti kappale putoaa. Jälkimmäinen on vähänkään korkeammilla pudotuksilla usein merkittävämpi tekijä. Se on ihan yhtä itsestäänselvää kuin se että esineet tuppaavat tippumaan alaspäin.

Mullistavaa tässä on ainoastaan se että tulkitset lukemaasi käsittämättömän väärin ja sitten sekoittelet käsitteitä näinkin triviaalissa asiassa ja sitten vielä jaksat uskoa keksinesi jotain mullistavan tieteellistä. Onhan tuo tietysti aika viihteellistä.

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

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat