Seuraa 
Viestejä8326

Coriolisefekti ilmenee käytännössä selvimmin tykin ammuksen tai satelliitin radassa mikä maahan nähden kaartaa pohjoisella puoliskolla oikealle. Liike on kuitenkin näennäistä koska kappale lentää ympyrä- tai ellipsirataa maapallon halkaisijan ratatasossa, mikä ei pyöri Maan mukana. Impulssomomentin eli drallin säilyminen liittyy ammuksen tai satelliitin ratanopeuteen kun taas Coriolisefekti näennäiseen kaartoon maanpinnan suhteen. Siksi ihmetyttää väite, että Lagrangen pisteessä L4 tai L5 kappaleen sijainti olisi stabiili Coriolisefektin vaikutuksesta kun kyse on kappaleen kiertämisestä lähes ympyrärataa Maan ympäri Kuun kulmanopeudella. Kysehän on nimenomaan impulssimomentin säilymisestä kyseisessä pisteessä ja jos kappale pyrkii ajautumaan pisteestä pois muuttuvat sekä gravitaation kiihdyttävä vaikutus että impulssimomentin säilymispyrkimys siten, että kappale kiertää Maa-Kuu-systeemiin sidotussa koordinaatistossa jonkilaista suljettua silmukkaa. Mielestäni Coriolisefektillä ei ole asian kanssa mitään tekemistä vaikka Nasan sivuilla näin väitettäisiin. Tai sitten Coriolisilmiö määritellään toisin.

Sivut

Kommentit (42)

Heksu
Seuraa 
Viestejä5463

Minäkään en ole ymmärtänyt, miksi "coriolisvoima" liitetään tähän ilmiöön. Jos tietää, miten kappaleet käyttäytyvät kiertoradalla (ts. on leikkinyt tarpeeksi kerbalilla yms), on jokseenkin helppoa ymmärtää intuitiivisesti miksi L4/L5 on "vakaita" ja muut L-pisteet epävakaita. Muissa pisteissä pienikin häiriö aiheuttaa sen, että kappaleen kiertoaika muuttuu oleellisesti, joten kappale ajautuu pois L-pisteestä. L4/L5:ssä pieni ajautuminen mihin tahansa suuntaan aiheuttaa radan muuttumisen ovelasti niin, että tapahtuu tavallaan korjaava liike. Mitään näennäisvoimia ei mielestäni tarvita.

Eusa
Seuraa 
Viestejä18320

Coriolisefekti syntyy kahden kiertoliikkeen yhteisvaikutuksena.

Heliumpalloketjussa opin sen, että selvä loogisen symmetrian selvittäminen saattaa lisätä ymmärrystä.

Mietitään miten impulssimomentti säilyy maanpinnan sääilmiöiden Coriolistilanteissa. Ilma pyrkii kiertämään sekä maanpinnan mukana, että inertiaalisesti maapallon keskipisteen ympäri. Jotta impulssimomentti voi säilyä, tulee muodostua pyörteitä, jotka sen säilyttävät. Kitka toki vaikuttaa asiaan, varsinkin maanpinnan mukana pyörimiseen, mutta ilmiö on luonteeltaan pyörimismäärän säilyttämistä, muuntumista toiseksi pyörimiseksi ja siitä Coriolisilmiössä on pohjimmiltaan kyse.

Lagrangen L4:ssä ja L5:ssä kyseessä on kahden inertiaalisen kiertoliikkeen sovittautumisesta ja kun toinen massakeskittymistä on suhteessa riittävän heikko, sen aiheuttama erilaisen kiertoradan säilyttäminen luo pisteen tuntumassa Coriolispyörteen pyörimismäärän säilyttämiseksi.

Mielestäni siis molempi oikein. Inertiaalisissa suhteellisissa ilmiöissä systeemiin ei kohdistu varsinaisia voimia ja siten impulssimomentin säilymiseen liittyvät (Coriolis-) voimat ovat näennäisiin kiihtyvyyksiin perustuvia. Maanpinnalla todellinen voima on maanpinnan tukivoima kaasu- (ja neste-) -aineksille, jotka johtuvat vastaavasti kuin vuorovesi-ilmiökin siitä, että ainekset eivät voi toisiinsa törmäämättä noudattaa inertiaalisia goedeesejaan.

Hienorakennevakio vapausasteista: (1+2¹+3²+5³+1/2¹*3²/5³)⁻¹ = 137,036⁻¹

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
korant
Seuraa 
Viestejä8326

Coriolisilmiö määritellään puhtaasti näennäiseksi liikkeeksi jossa ei ole todellisia vaikuttavia voimia lainkaan. Sääilmiöissä syntyvät pyörteet edellyttävät todellisia voimia eli virtausvastusta mikä myös vaikuttaa pyörimismäärään. Vastaavasti Lagrangen pisteissä L4 ja L5 gravitaatio vaikuttaa kappaleen liikkeisiin ja pyörimismäärään eli on verrattavissa sääilmiön pyörteisiin. Erona on kuitenkin se, ettei avaruudessa ole kitkaa kuten maanpinnalla esiintyvissä pyörteissä.

Ohman
Seuraa 
Viestejä1637

Ei tällainen asia selity pitkillä sanallisilla höpötyksillä (Eusan tapaan) ilman yhtään kaavaa.

Asiaa selostetetaan taivaanmekaniikan oppikirjoissa. En lähde tähän pitkiä laskelmia kopioimaan.Esim.

C.D.Murray and S.F.Dermont: Solar System Dynamics (Cambridge University Press, 1999) selostaa asiaa. Siinäkin vain tilanteessa, joissa kaksi massaa kiertää ympyräratoja yhteisen painopisteensä ympäri ja etsitään paikkaa ja nopeutta, mikä koemassalla P on oltava, jotta se säilyisi stationaarisena tässä pyörivässä inertiaaliraamissa.

Ohman

Eusa
Seuraa 
Viestejä18320
Ohman

Ei tällainen asia selity pitkillä sanallisilla höpötyksillä (Eusan tapaan) ilman yhtään kaavaa.

Asiaa selostetetaan taivaanmekaniikan oppikirjoissa. En lähde tähän pitkiä laskelmia kopioimaan.Esim.

C.D.Murray and S.F.Dermont: Solar System Dynamics (Cambridge University Press, 1999) selostaa asiaa. Siinäkin vain tilanteessa, joissa kaksi massaa kiertää ympyräratoja yhteisen painopisteensä ympäri ja etsitään paikkaa ja nopeutta, mikä koemassalla P on oltava, jotta se säilyisi stationaarisena tässä pyörivässä inertiaaliraamissa.

Päätit sitten pseudoilla ja viitata kolmen kappaleen ongelmaan yleensä. Keskustelua käydään Corioliksesta ja kulmaliikemäärästä drallista. Jospa kuitenkin viitsisit analysoida niiden eroja ja yhteneväisyyksiä?

Hienorakennevakio vapausasteista: (1+2¹+3²+5³+1/2¹*3²/5³)⁻¹ = 137,036⁻¹

korant
Seuraa 
Viestejä8326

Kun tarkastellaan Coriolisilmiötä ja drallia pyörivässä koordinaatistossa jossa kappale liikkuu kitkattomasti keskipisteestä pois, niin Coriolisilmiö vaikuttaa kohtisuoraan kappaleen etenemisuuntaa vastaan pyörivän koordinaatiston tasossa ja tuo kohtisuora nopeus on suoraan verrannollinen etäisyyteen keskipisteestä ja kulmanopeus on sama kuin koordinaatiston kulmanopeus vastakkaiseen suuntaan.

Impulssimomentti eli pyörimismäärä on m·r²·ω pistemäiselle kappaleelle ja koska se säilyy muuttuu kulmanopeus kääntäen verrannollisena etäisyyden neliöön.

Coriolisilmiössä on siis kyse joko suoraviivaisesta liikkeestä pyörivällä alustalla tai kiertoliikkeestä pyörivän pallon ympäri. Drallin säilyminen merkitsee ratanopeuden muuttumista korkeuden mukaan mutta corolisilmiössä ratanopeus säilyy suunnan muuttuessa pyörivän alustan suhteen. Ovat siis täysin eri ilmiöitä. Kun Maan pinnalla esiintyy ilmavirtauksia tai merivirtoja Coriolisilmiö estyy virtauvastusten vaikutuksesta eikä virtaus kaarra enää yhtäpaljon kuin esim. satelliitin rata ja tällöin virtaus kaartaakin vasemmalle kiinteässä koordinaatistossa ja mukaan tulevat silloin pyörimismäärät. Sääilmiöiden pyörremyrskyt eivät siis johdu Coriolisilmiöstä vaan virtausvastuksesta mikä pakottaa ilmavirran pyörimään maapallon mukana.

Ohman
Seuraa 
Viestejä1637
Eusa
Ohman

Ei tällainen asia selity pitkillä sanallisilla höpötyksillä (Eusan tapaan) ilman yhtään kaavaa.

Asiaa selostetetaan taivaanmekaniikan oppikirjoissa. En lähde tähän pitkiä laskelmia kopioimaan.Esim.

C.D.Murray and S.F.Dermont: Solar System Dynamics (Cambridge University Press, 1999) selostaa asiaa. Siinäkin vain tilanteessa, joissa kaksi massaa kiertää ympyräratoja yhteisen painopisteensä ympäri ja etsitään paikkaa ja nopeutta, mikä koemassalla P on oltava, jotta se säilyisi stationaarisena tässä pyörivässä inertiaaliraamissa.

Päätit sitten pseudoilla ja viitata kolmen kappaleen ongelmaan yleensä. Keskustelua käydään Corioliksesta ja kulmaliikemäärästä drallista. Jospa kuitenkin viitsisit analysoida niiden eroja ja yhteneväisyyksiä?

Käsittääkseni korant kuitenkin kyseli Lagrangen pisteen ongelmasta.

Olen jo aiemmin eräässä vastauksessani siinä ketjussa, missä puhuttiin keskipakoisvoiman testaamisesta, kertonut että ei-inertiaalisessa koordinaattiraamissa syntyy Coriolis-voima ja muitakin fiktiivisiä voimia. Mitäpä tuota toistamaan.

Olen edelleen sitä mieltä, että tällaisia kysymyksiä on täysin hyödytöntä yrittää selittää pitkillä epäselvillä sanallisilla selityksillä.(Maan sääilmiöt,kitka,pyörteet, huh huh!).

Korantin kysymykseen olisi ainakin nämä kolme vastausta:

1. Coriolisvoima on kysytyn ilmiön syy.

2. Coriolisvoima ei vaikuta asiaan mitenkään.

3. Sekä Coriolisvoima että muut voimat vaikuttavat.

Jos vastausta ei enempää perustella, voidaan todeta vaan, että "soattaapi olla niin, soattaapi olla toesinnii". Minua ainakaan mikään muu kuin kunnon (matemaattinen) perustelu ei vakuuttaisi jonkin vastauksen oikeellisuudesta.

Ohman

korant
Seuraa 
Viestejä8326

Coriolisilmiössä on kyse näennäisestä liikkeestä jota todellisuudessa ei ole lainkaan joten siihen ei liity minkäänlaisia todellisia voimia.

Lagrangen pisteessä L4 huojuvan kappaleen liike on todellista myös pyörivässä koordinaatistossa ja siihen liittyy todellisia voimia, nimittäin Maa-Kuu-systeemissä sekä Maan että Kuun vetovoimat. Coriolisilmiön sotkeminen tähän liikkeeseen on virhe. Sen sijaan liike selittyy ilmpulssimomentin säilymislain nojalla.

Tämän voi todistaa myös sillä, että Coriolisilmiössä liike saadaan kahden kiertoliikkeen ristitulona. Tässä tapauksessa kaikki pyörimisliikkeet tapahtuvat samassa tasossa (pieniä häiriöitä lukuunottamatta) joten myös tuo ristitulo antaa tulokseksi nollan.

Eusa
Seuraa 
Viestejä18320
korant

Coriolisilmiössä on kyse näennäisestä liikkeestä jota todellisuudessa ei ole lainkaan joten siihen ei liity minkäänlaisia todellisia voimia.

Lagrangen pisteessä L4 huojuvan kappaleen liike on todellista myös pyörivässä koordinaatistossa ja siihen liittyy todellisia voimia, nimittäin Maa-Kuu-systeemissä sekä Maan että Kuun vetovoimat. Coriolisilmiön sotkeminen tähän liikkeeseen on virhe. Sen sijaan liike selittyy ilmpulssimomentin säilymislain nojalla.

Sinulla on otaksuma, että on olemassa todellisia Maan, Kuun ja Auringon vetovoimia. Vimeisimpien tutkimusten mukaan otaksumasi on väärä, eikä yksittäisten hitausvoimamielipiteiden rääkyminen muuta tutkimuksen suuntaa.

http://en.wikipedia.org/wiki/Proper_acceleration

"The total (mechanical) force which is calculated to induce the proper acceleration on a mass at rest in a coordinate system that has a proper acceleration, via Newton's law F = m a, is called the proper force. As seen above, the proper force is equal to the opposing reaction force that is measured as an object's "operational weight" (i.e., its weight as measured by a device like a spring scale, in vacuum, in the object's coordinate system). Thus, the proper force on an object is always equal and opposite to its measured weight."

Hienorakennevakio vapausasteista: (1+2¹+3²+5³+1/2¹*3²/5³)⁻¹ = 137,036⁻¹

Eusa
Seuraa 
Viestejä18320
Ohman

Todennäköisesti tosiaan joku muu käy linkkien sisällön parmminkin läpi kuin sinä, mutta annoinpa hox-mahdollisuuden nimeämällä sinulle. 

Hienorakennevakio vapausasteista: (1+2¹+3²+5³+1/2¹*3²/5³)⁻¹ = 137,036⁻¹

Eusa
Seuraa 
Viestejä18320
korant
Eusa

Kappas vaan, sain muinoin animaatiollani hyvin saman sorttisia käppyröitä eikä Coriolisefektiä tarvittu lainkaan.

Johan selostin kuinka Coriolisilmiö ja dralli liittyvät toisiinsa, mikä onkin keskustelun aihe.

Hienorakennevakio vapausasteista: (1+2¹+3²+5³+1/2¹*3²/5³)⁻¹ = 137,036⁻¹

korant
Seuraa 
Viestejä8326
Eusa
Sinulla on otaksuma, että on olemassa todellisia Maan, Kuun ja Auringon vetovoimia. Vimeisimpien tutkimusten mukaan otaksumasi on väärä, eikä yksittäisten hitausvoimamielipiteiden rääkyminen muuta tutkimuksen suuntaa.
Aivan sama miksi nimität väitteitäni mutta oikein ne ovat joka tapauksessa. Sitäpaitsi en ole rääkynyt hitausvoimista mitään vaikka nekin ovat tässä mukana vaikka eivät kappaleen liiketilaan vaikuta. Alat näemmä hermoilla koska käytät moista kieltä ja taannoin väitit jotain takajaloille hyppimisestäni. Nelijakaisilla eläimillä on takajalat mutta nimimerkin "korant" takana on ihminen, jolla on mm. kädet ja jalat. Eikös "proper force" tarkoita oikeaa voimaa. Sinun hypoteeseissasi ei ilmeisesti ole mitään reaalimaailman fysiikkaan liittyvää. Ehkä nuo hypoteesisi ovatkin sinulle pelkkää uskontoa.

korant
Seuraa 
Viestejä8326
Eusa
Johan selostin kuinka Coriolisilmiö ja dralli liittyvät toisiinsa, mikä onkin keskustelun aihe.
Selostuksesi on aivan muuta kuin miten Coriolisefekti on määritelty. Coriolisefektissä liike on näennäistä, drallin säilymisessä todellista. Ehkä nämäkin heittävät kuperkeikkaa hypoteeseissasi.

Eusa
Seuraa 
Viestejä18320
korant
Eusa
Sinulla on otaksuma, että on olemassa todellisia Maan, Kuun ja Auringon vetovoimia. Vimeisimpien tutkimusten mukaan otaksumasi on väärä, eikä yksittäisten hitausvoimamielipiteiden rääkyminen muuta tutkimuksen suuntaa.
Aivan sama miksi nimität väitteitäni mutta oikein ne ovat joka tapauksessa. ...

Eikös "proper force" tarkoita oikeaa voimaa. 

Aivan oikein. Sorry, jos värikkäät ilmaukseni reaktioista eivät uppoa huumorintajuun.

Tässä suomennos edellisen viestini lainauksesta:

"Kokonaisvoima (mekaaninen), jonka lasketaan aiheuttavan todellisen kiihtyvyyden tietyn massaiselle (m) kappaleelle sen siirtyessä lepotilastaan todelliseen kiihtyvään koordinaatistoon, muodostuu Newtonin mukaan kiihtyvyydestä (a)  todelliseksi voimaksi F = ma. Kuten edellä todettiin, todellinen voima on yhtä suuri kuin vastakkaisen reaktion voima, joka mitataan objektin "toimintapainosta" (eli sen painosta mitattuna esim. jousivaa'alla tyhjiössä ja objektin koordinaatistossa). Siten kappaleeseen kohdistuva todellinen voima on aina yhtä suuri mutta vastakkaissuuntainen kuin sen mitattu paino." Siten maapallon pinnalla todellisessa kiihtyvässä koordinaatistossa kappaleisiin kohdistuva todellinen kiihtyvyys ja todellinen voima on F=mg ja kohdistuu ylöpäin.

Kiertoradalla olevalla kohteella on siis virtuaalinen paino, joka voidaan laskea sen näennäisestä kiihtyvyydestä suhteessa toiseen kappaleeseen (yleensä keskusmassakappaleeseen). Virtuaaliseksi painoksi nimesin nyt inertiaalisen tilan näennäisvoimaa gravitaatiokentässä. Sille voi määritellä myös virtuaalisen voiman, joka kohdistuu järjestelmästä ulospäin kuin keskipakoisvoima. Kun virtuaaliset laskennalliset voimat ovat tasapainossa, kappale pysyy radallaan, mikä matematiikka on käsitykseni mukaan korantille läheistä. Coriolisilmiössä Lagrangen pitseen tienoilla ratamatematiikkaa voi kuvata kaikkien virtuaalisten voimien tasapainoiluna, myös coriolisvoimien, tai säilymislakien kautta. Kuten mekaniikassa aina, meillä on vaihtoehtoja: voimatarkastelu, momenttien/liikemäärien säilyminen tai energiaperiaate. 

Matematiikasta ja käsitteiden nimeämisestä on edelleen kyse - todellisiin, virtuaalisiin ja näennäisiin on osattava suhtautua matemaattisen mallianalyysin näkökylmasta.

Hienorakennevakio vapausasteista: (1+2¹+3²+5³+1/2¹*3²/5³)⁻¹ = 137,036⁻¹

korant
Seuraa 
Viestejä8326

Ei voiman aiheuttama jännitys kappaleessa välttämättä merkitse sen kiihtyvyyttä. Esim ruuvipuristimen leukojen väliin puristetussa kappaleessa on suuri puristus jännitys eikä sen kumpikaan ruuvipuristimeen kosketuksessa oleva pinta kiihdy minnekään.

Eusa
Seuraa 
Viestejä18320
korant

Ei voiman aiheuttama jännitys kappaleessa välttämättä merkitse sen kiihtyvyyttä. Esim ruuvipuristimen leukojen väliin puristetussa kappaleessa on suuri puristus jännitys eikä sen kumpikaan ruuvipuristimeen kosketuksessa oleva pinta kiihdy minnekään.

Onhan kaikessa kiinteässä aineessa tasainen kiteinen sidosjännitys. Tuollaista puristinasetelmaa voi pitää erityisenä kiinteänä kappaleena. Kiihtyvyyden tunnistaa jännitysgradientista, jossa reunalta toiselle paine- tai rasitusarvo pienenee tai suurenee riippuen tarkastellaanko kiihtyvyyden suunnassa vai sitä vastaan.

Hienorakennevakio vapausasteista: (1+2¹+3²+5³+1/2¹*3²/5³)⁻¹ = 137,036⁻¹

korant
Seuraa 
Viestejä8326

No joo, mutta eikö tuossa puristuksessa tavallaan synny kaksi vastakkaissuuntaista jännitysgradienttia jotka summautuvat ja vastaavasti kaksi vastakkaissuuntaista kiihtyvyyttä mitkä summautuessaan kumoavat toisensa.

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Uusimmat

Suosituimmat