Seuraa 
Viestejä1863
Liittynyt26.12.2010

Lukitussa ketjussa moni esitti, että tien kitkavoima työntää autoa eteenpäin. Onko totta, selviää tarkastelemalla yksinkertaisempaa tapausta.

Polkupyöräilijän etenemistä vastustaa ilman kitka ym. voimia. Jos vastustava voima on 16 N, kuin suurta voimaa polkupyöräilijän tulee keskimäärin käyttää polkimeen. Olkoon kammen pituus 20cm, keskiörattaan halkaisija 20cm ja takarattaan halkasija 8 cm ja pyörän halkasija 60c. Oletetaan lisäksi pyörän laakerit ja ketju kitkattomiksi.

ratk.1. Olkoon tarvittava voima F. Voima saa aikaan ketjun vedon 2F = 20cm/10cm*F. Pyörän runkoon vaikuttaa voimat ketjun veto ja vastus = 2F+16. Takapyörää vetää siten eteenpäin voima 2F ja taaksepäin voima 2F+16. Koska takapyörä kitkan johdosta vierii pitkin tietä luistamatta, sadaan momenttiyhtälö 2F*64 - (2F+16)*60, josta F =  120 N

Kitkasta ei tarvitse tietää kuin, että kitka on riittävä estämään stutimisen. Toiseksi ketjun veto todella vetää pyörää eteen päin. Tämäkin tyrmättiin lukitussa ketjussa. Kitkavoima ei siis työnnä pyörää eteenpäin sen enempää kuin autoakaan.

ratk.2. Takapyörän tulee työntää tiestä pyörää eteen päin vastustavan voiman suuruisella voimalla. Siten ketjun tulee vetää rattaasta voimalla 60cm/4cm*16N = 240N. Kampeen tarvitaan tästä puolet 120N.

ratk.3. Pyörän välityssuhde on 60cm/4cm/2 =7,5. Kammen liikettä s vastaa pyörän etenemä 7,5*s. Tarvittava voima on 7,5*16N =120N, jotta voimien tekemät työt ovat yhtä suuret.

ratk.4. Kitkavoima työntää pyörää eteen päin yhtä suurella voimalla kuin vastustava voima. Ketjun jännityksen tulee estää takapyörää pyörimästä taaksepäin, Momenteista laskien ketju vetää eteenpäin voimalla 60cm/4cm*16N = 240N ja kampivoima on 120N. Ratkaisu on nurinkurinen. Kitkavoimahan ei työnnä, se estää pyörää luistamasta. Kammen pyörittäminen jännittää ketjua, ketju vetää pyörää eteenpäin.

Fysiikkaa voi tulkita monella tavalla. Siitä syystä hitausvoimasta tai sen olemattomuudesta voitiin keskustella asiallisesti ja asiattomasti yli tuhat sivua. Kiista ei ratkennut, koska jotkut keskustelijat keksivät kaikkensa pitääkseen omat mielipiteensä valehdellen, vääristellen ja henkilökohtaisuuksiin menemällä.

Sivut

Kommentit (1549)

Ronron
Seuraa 
Viestejä9265
Liittynyt10.12.2006

Jos tiessä ei olisi kitkaa, ei auto pääsisi eteenpäin. Siksi on aika selvää että kitkan avulla saadaan tarvittava voima aikaiseksi. Tie siis työntää autoa eteenpäin auton kiihdyttäessä, ei auto mihinkään muuhunkaan voi edes tukea. Tien auton renkaisiin kohdistama kitkavoima kiihdyttää auton renkaita ja siten autoa, ja auton renkaiden tiehen kohdistama kitkavoima kiihdyttää tien pintaa ja siten maata. Tässä ei ole mitään epäselvää.

Se on ihan oma lukunsa että kuinka nuo tarvittavat voimat saadaan syntymään, mutta tuo tien kitkavoima renkaisiin on se voima joka tapauksessa. Kaikkihan lähtee alunperin moottorista, siellä leimahtelee bensaa ja energia vapautuu kemiallisesta muodosta mekaaniseksi ja saa männät liikkumaan mikä välittyy erilaisten akselisysteemeiden läpi lopulta renkaisiin ja pyörittää renkaita. Tällöin tapahtuu se, että rengas yrittää pyöriä, ja rengas kontaktin takia vuorovaikuttaa tien kanssa jolloin rengas kohdistaa voiman tiehen ja tie voiman renkaaseen. Nämä kaksi voimaa ovat voimapari, toistensa vastavoimia.

Sekin on oma lukunsa kuinka tuo renkaan alapintaan kohdistuva voima saa auton liikkumaan.

くそっ!

visti
Seuraa 
Viestejä6331
Liittynyt16.11.2009

Perustit tukastanostoon oman ketjun.

Ketju vetää takaratasta eteen ja keskiötä taakse täsm. yhtä suurella voimalla. Muu on sitä valehtelua ja vääristelyä.

Eusa
Seuraa 
Viestejä15168
Liittynyt16.2.2011

Kyllä. Kitkavoima työntää.

Asian voi esittää yleisesti niin, että työnnetään kohtisuoralla alustalla kappaletta kiihdyttäen painottomuudessa.

Kun alustan pinta on kohtisuorassa kappaleeseen nähden, kappale kiihtyy alustan kanssa samoin, kappale ei kiihdy näennäisesti alustan suhteen eli pysyy alustan kiihtyvän koordinaatiston mukana.

Jos alustan kiihtyvyyttä käännetään niin, että alustan tasopinta ei olekaan enää kohtisuorassa kiihtyvyyttä vastaan, vaan alustaa kiihdytetään kappaleen "ohi", kappale voi lähteä kiihtymään näennäisesti alustan suhteen ja lähteekin, jos lepokitkan rajavoima ylitetään. Tuolloin kappaleen todellinen kiihtyvä koordinaatisto on eri kuin alustalla. Kiihtyvyyden määrä on luonnollisesti alustan kiihtyvyyttä pienempi. Jos lepokitkaa ei juuri ole ja kappaleen näennäinen kiihtyvyys on hyvin vähäistä, kappaleen todellinen kiihtyvyys on miltei yhtä suuri kuin alustalla, suunta aavistuksen poikkeava.

Auton kiihdytys on analoginen edellisen kanssa muuten, mutta kiihtyvyyden suuntaa ei käännä alustan kääntyvä kiihtyvyysvektori, vaan auton pyörien aiheuttama vaakakomponentti. Lopputulos on kuitenkin vastaava: auton kiihtyvyys on nyt tosin itseisarvoltaan suurempi kuin maanpinnan tukikiihtyvyys ja suuntautuu vinosti ylös, kun gravitationaalinen tukikiihtyvyys on suoraan ylös. Jos kuvitellaan, että auto kiihdyttäisi 3/4 G vaakakomponentin, auton todellinen kiihtyvyys olisi 5/4 eteen-ylös (Pythagoraan luvut 3,4,5).

Jos tämän osoittaa loogisesti väärin argumentoiduksi, voi esittää, ettei kitkavoima työnnä autoa, muuten ei ole mitään mahdollisuutta vakuuttavuuteen. Yllä oleva nimittäin tarkoittaa samaa kuin gravitaatiota, tukea maanpinnasta, lisättäisiin hieman ja käännettäisiin niin, että auto joutuisikin kaltevalle tasolle SILLÄ EROTUKSELLA, ETTÄ KALLISTUKSEN AIHEUTTAA AUTO TYÖNTÄMÄLLÄ TASOA KALTEVAKSI JA SAMALLA TASON KITKAVOIMA TYÖNTÄÄ AUTOA SAMAN VERRAN aiheuttaen sille tasoon nähden näennäiskiihtyvyyden, joka on meidän arkikokemuksemme auton liikkestä.

Hienorakennevakio suoraan vapausasteista: 1 / (1^0+2^1+3^2+5^3+1^0/2^1*3^2/5^3) = 1 / 137,036

jaho
Seuraa 
Viestejä508
Liittynyt19.3.2012

Moikkelis

Tuosta kitkavoimasta. Massani on 100kg ja polkupyöräni 10kg. Renkaat ovat uudet kumiset ja tienpinta asfalttia. Tuosta voidaan laskea kitkavoima. Istuskelin pyöräni päällä puoli tuntia niin että välttelin jalkojen osumista maahan koska se olisi hankaloittanut laskemista. Eipä se pyörä mihinkään liikkunut. Olen pettynyt, ei tämä vinkki toimikaan. 

Pakko kai sitä on itse jaloillaan voima tehdä pyörän liikkumiseksi. Menetin uskoni kitkaan.

Eusa
Seuraa 
Viestejä15168
Liittynyt16.2.2011
jaho

Moikkelis

Tuosta kitkavoimasta. Massani on 100kg ja polkupyöräni 10kg. Renkaat ovat uudet kumiset ja tienpinta asfalttia. Tuosta voidaan laskea kitkavoima. Istuskelin pyöräni päällä puoli tuntia niin että välttelin jalkojen osumista maahan koska se olisi hankaloittanut laskemista. Eipä se pyörä mihinkään liikkunut. Olen pettynyt, ei tämä vinkki toimikaan. 

Pakko kai sitä on itse jaloillaan voima tehdä pyörän liikkumiseksi. Menetin uskoni kitkaan.

Hassu. Sinä juuri sen voiman kitkalle pyörän avulla annat ja kitka antaa vastaavasti saman verran voimaa takaisin pyörälle ja sinulle. Fysiikaalisista voimista on huomattu, että antaessaan saa ja ottaessaan joutuu heti maksamaan takaisin, ja aina samalla mitalla. Havainto on säännönmukainen ilman poikkeuksia ja siitä onkin muotoiltu liikelaki: Newtonin 3.

Hienorakennevakio suoraan vapausasteista: 1 / (1^0+2^1+3^2+5^3+1^0/2^1*3^2/5^3) = 1 / 137,036

korant
Seuraa 
Viestejä8326
Liittynyt16.12.2013

Kitkavoima ei työnnä vaan toimii työntävän voiman tukena. Kun jarrutetaan liikkeessä olevaa pyörää jarrut lukossa kitkavoima hidastaa sen kulkua ja samalla kiihdyttää tietä.

Takapyörän momentti on se mikä työntää.

Kun kiipeät tikkaita ei ne tikkaat sinua ylös vie vaan antaa tuen voimalle mikä nostaa ylös. Jos seison tikkailla ne eivät todellakaan nosta minua pätkääkään vaikka tukivoima kohdistuu kengänpohjiin.

Väittääkö joku että kitkavoima työntää pyörää. Silloin pitäisi myös tikkaiden tukivoiman nostaa kiipeilijää.

unbiased
Seuraa 
Viestejä1863
Liittynyt26.12.2010
Eusa

Kyllä. Kitkavoima työntää.

.....

Eusan todistus on "nykyfysiikkaa" - yksinkertaisisata ilmiöitä tehdään käsittämättömiä. Eusa voisi yrittää laskea kuinka paljon aurinkokunta siirtyy vastavoimasta, kun 110 kiloinen pyöräilijä alkaa polkea ja kiihdyttää pyörää.

Mekaniikka on yksinkertaista, mutta kuitenkin vaatii lujaa maalaisjärkeä. Mekaniikkaa ei tule tehdä vaikeaksi selittämällä merkityksetöntä fysiikkaa, sehän on muutenkin vaikeaa monelle ehkä fysiikkaa opettaneellekin.

visti

Perustit tukastanostoon oman ketjun.

Ketju vetää takaratasta eteen ja keskiötä taakse täsm. yhtä suurella voimalla. Muu on sitä valehtelua ja vääristelyä.

Ymmärtäminen on jäänyt kesken. Se mitä visti sanoo, pitää paikkansa ketjurattaisiin nähden, mutta ei polkupyörään nähden, koska rattaat eivät ole polkupyörän kiinteitä osia. Ketju vetää todella polkupyörää eteen päin.

Purjehtija tietää, että skuutti vetää venettä eteenpäin, vaikka skuutti on kiinni molemmista päistä veneeseen. (Puomi on nivelellä kiinni mastossa.)

Ronron
Seuraa 
Viestejä9265
Liittynyt10.12.2006
korant

Väittääkö joku että kitkavoima työntää pyörää. Silloin pitäisi myös tikkaiden tukivoiman nostaa kiipeilijää.

No niinhän se tekeekin. Kun kiipeilijä suoristaa jalkansa askelmalla, kohdistaa hän hetkellisesti suuremman voiman askelmaan ja täten askelma suuremman voiman kiipeäjään jonka painopiste alkaa nousta. Kiipeäjä on muotoaan muuttava kappale ja siksi asian hahmottaminen on vähän monimutkaisempaa, mutta noin yksinkertaistettuna. Sama autossa, tie kiihdyttää autoa kitkavoimalla mikäli auto ajatellaan kappaleeksi, mutta jos se jaetaan osiin niin päädytäänkin ehkä jopa siihen että se on renkaan akseliin kohdistama tukivoima joka auton koria koihdyttää. Rengasta kiihdyttää tien kitkavoima. Siinä on kuitenkin pelissä yhtä aikaa monia voimia ja momentteja jotka yhdessä mahdollistavat tämän. Rengas toimii vähän kuin kampeamalla. 

くそっ!

Opettaja
Seuraa 
Viestejä1983
Liittynyt22.7.2011
unbiased

 Ketju vetää todella polkupyörää eteen päin.

 

Tuohon on kyllä täysin mahdoton väittää vastaan, joten ennustan taas pitkää "keskustelua".

Ihmetyttää vaan kuinka tuo toimii, jos takapyörä on ilmassa.

Goswell
Seuraa 
Viestejä11600
Liittynyt8.3.2010

Voi elämän kevät, kuinka maa voi työntää kun se ei liiku pyörän suhteen mihinkään, siis kulutuspinnan.

Jotkut on kyllä sotkeutuneet omaan pikku näppäryyteen, totaalisesti kuuppa sekaisin..

Minun mielestä noin.

unbiased
Seuraa 
Viestejä1863
Liittynyt26.12.2010
Opettaja
unbiased

 Ketju vetää todella polkupyörää eteen päin.

Tuohon on kyllä täysin mahdoton väittää vastaan, joten ennustan taas pitkää "keskustelua".

Ihmetyttää vaan kuinka tuo toimii, jos takapyörä on ilmassa.

Aiheeseen kuin aiheeseen tulee kysymyksiä, joiden esittäjä on ymmällä. Näihin voinee esittää selventävän vastakysymyksen. Mikä eteen päin vetävä jännitys ketjuun voi syntyä, jos takapyörä on ilmassa?

Pitkä keskustelu syntyy, kun laukaistaan välittömästi, mikä mieleen putkahtaa vaivaamatta omaa päätä.

korant
Seuraa 
Viestejä8326
Liittynyt16.12.2013

Tässä taas kitkavoimalla työntäjät unohtavat aktiivisesti sen tosiasian, että voima eiintyy aina voimaparina. Kitkavoima on se toinen paikallaan oleva voima ja se toinen on se työntävä pyörän tai auton mukana liikkuva voima.

Entäpä jos auto ei hievahda ja vetopyörä sutii tyhjää. Pirullinen kitkavoima nyt vain kuluttaa renkaita mutta ei vaan työnnä autoa mihinkään.

visti
Seuraa 
Viestejä6331
Liittynyt16.11.2009

m

unbiased
Eusa

Kyllä. Kitkavoima työntää.

.....

Eusan todistus on "nykyfysiikkaa" - yksinkertaisisata ilmiöitä tehdään käsittämättömiä. Eusa voisi yrittää laskea kuinka paljon aurinkokunta siirtyy vastavoimasta, kun 110 kiloinen pyöräilijä alkaa polkea ja kiihdyttää pyörää.

Mekaniikka on yksinkertaista, mutta kuitenkin vaatii lujaa maalaisjärkeä. Mekaniikkaa ei tule tehdä vaikeaksi selittämällä merkityksetöntä fysiikkaa, sehän on muutenkin vaikeaa monelle ehkä fysiikkaa opettaneellekin.

visti

Perustit tukastanostoon oman ketjun.

Ketju vetää takaratasta eteen ja keskiötä taakse täsm. yhtä suurella voimalla. Muu on sitä valehtelua ja vääristelyä.

Ymmärtäminen on jäänyt kesken. Se mitä visti sanoo, pitää paikkansa ketjurattaisiin nähden, mutta ei polkupyörään nähden, koska rattaat eivät ole polkupyörän kiinteitä osia. Ketju vetää todella polkupyörää eteen päin.

Purjehtija tietää, että skuutti vetää venettä eteenpäin, vaikka skuutti on kiinni molemmista päistä veneeseen. (Puomi on nivelellä kiinni mastossa.)

Kun painat poljinta alas, painaa poljin sinua ylös täsmälleen yhtäsuurella voimalla. Sinä ja pyörä olette samaa kappaletta, joten voimat ovat systeemin sisäisiä. Mitään tämän syvällisempää niistä rattaista ja välityksistä on turha hakea.

Poljinta alas painava voima tekee työtä systeemin kiihdyttämiseksi. Mutta se ei sisäisenä voimana ole voima, joka painopistettä kiihdyttää tai tekisi ko. kiihdytystyön. Siihen tarvitaan ulkoinen voima.

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Uusimmat

Suosituimmat