Millä kaavalla voidaan laskea veden kohdistama voima?

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Kyseessä on tila, jonka mitat ovat leveys 200cm x korkeus 300cm x 1cm , tila on täynnä vettä.
Minkä kokonaisvoiman vesi kohdistaa suurempaan sivuun, eli 200x300cm alalle?
Eli pohdin jos 2 lasin väliin laittaa vettä, niin millaiset tuet se vaatisi jollain 5-6mm lasilla.
Tilavuus on siis 60 litraa.

Kuka pystyisi kertomaan kaavan, jolla sen voi laskea?

Sivut

Kommentit (20)

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005

Kokonaisvoimaksi tulee F = 0.5*g*tiheys*leveys*korkeus

Tiheys on veden tiheys 1000 kg/m³ ja g =9.8 m/s²

Jos laitat mitat metreinä ja tiheyden ja putoamiskiihtyvyyden noilla yksiköillä, niin saat vastaukseksi Newtoneita.

Antamillasi mitoilla kokonaisvoimaksi tulee 3000 kg:n painoa vastaava voima. Voima painottuu tietenkin enemmän alas.

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

Vierailija

Heh, eipä mahdu oikein kaaliin millään.................hmm.............ymmärtäisin asian, jos kyseessä olisi vaikka pato, jossa vettä olisi vaikka kuinka paljon, tai ainakin enemmän kuin tuo laskennallinen 3000kg/3 kuutiometriä lasia vasten.

jos kavennetaan lasien väli 1 millimetriin, niin saadaan veden koko määräksi 6 litraa/kg, teoriassa sillä tulisi sama 3000kg:n voima myös, vai?

entä jos se kavennettaisiin vielä 0,1 milliin?
silloin saataisiin 600 grammalla 3000kg:n kokonaisvoima (onko energiapula ratkaistu?).

Voisiko joku selittää, miten se on mahdollista?

Ai niin, mistä tuo 0,5 luku tulee?

Jägermeister
Seuraa 
Viestejä1013
Liittynyt23.4.2008
hidalgo
Heh, eipä mahdu oikein kaaliin millään.................hmm.............ymmärtäisin asian, jos kyseessä olisi vaikka pato, jossa vettä olisi vaikka kuinka paljon, tai ainakin enemmän kuin tuo laskennallinen 3000kg/3 kuutiometriä lasia vasten.

jos kavennetaan lasien väli 1 millimetriin, niin saadaan veden koko määräksi 6 litraa/kg, teoriassa sillä tulisi sama 3000kg:n voima myös, vai?

entä jos se kavennettaisiin vielä 0,1 milliin?
silloin saataisiin 600 grammalla 3000kg:n kokonaisvoima (onko energiapula ratkaistu?).

Voisiko joku selittää, miten se on mahdollista?

Ai niin, mistä tuo 0,5 luku tulee?




Alkuperäisillä mitoilla:
0.5*2m*3m*0.01m*1000kg/m3*9.81m/s2=294N, n. 30kg:n painoa vastaava voima.
1 millin välillä noin 3 kg ja 0.1 millin välillä n. 300 grammaa.
Vai?

Olisko 0.5 siiitä, että kuorma vaihtelee yläosan nollasta alaosan maksimiin? Keskiarvo.

---

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26897
Liittynyt16.3.2005
hidalgo
Heh, eipä mahdu oikein kaaliin millään.................hmm.............ymmärtäisin asian, jos kyseessä olisi vaikka pato, jossa vettä olisi vaikka kuinka paljon, tai ainakin enemmän kuin tuo laskennallinen 3000kg/3 kuutiometriä lasia vasten.

jos kavennetaan lasien väli 1 millimetriin, niin saadaan veden koko määräksi 6 litraa/kg, teoriassa sillä tulisi sama 3000kg:n voima myös, vai?




Kyllä, hydrostaattinen paine, ja siten levyyn kohdistuva voima, on riippumaton siitä kuinka leveä säiliö on. Tuo ei siis onnistu lähelläkään 6 mm:n lasin paksuudella. Tuollaisen teossa kannattaa konsultoida jotain isojen akvarioiden ammattilaista. Se maksaa, mutta vielä kalliimpaa on vesivahingon korjaus.

entä jos se kavennettaisiin vielä 0,1 milliin?
silloin saataisiin 600 grammalla 3000kg:n kokonaisvoima (onko energiapula ratkaistu?).



Ei hydrostaattinen paine liity energiaan. Siihen hydrauliikkakin perustuu, että pienellä voimalla tuotetaan valtavia voimia. Energia kuitenkin säilyy.

Voisiko joku selittää, miten se on mahdollista?



Löydät varmaan tänne hätäpäissään rävellettyä käsienheiluttelua paremman selityksen korkeakoulun fysiikan peruskurssikirjoista (joita saat kirjastoista).

Vierailija

0,1 mm raossa vaikuttaa jo pintajännitys melkoisesti heikentäen painetta. pintjännitysvakion avulla sen voi laskeakin.

Vierailija

heh, on jäänyt nuo koulut hieman vähemmälle aikoinaan, mutta yritän ymmärtää asian maalaisjärjellä

kiitos Jägermeister tuon 0,5:n selittämisestä.

Korantille:
tottakai pintajännitys ja kapillaari-ilmiö vaikuttavat kapeissa raoissa asiaan, mutta yritän saada teoreettista vahvistusta asialle

Neutronille:

sen verran olen ollut tekemisissä hydrauliikan kanssa, että jotain tiedän siitä, astian muoto ei vaikuta paineeseen, vaan se on sama joka suuntaan kussakin syvyydessä ja suljetussa järjestelmässä sama joka kohdassa, riippumatta syvyydestä.

ajatellaampa seuraavasti:

minulla on yksitoiminen hydrauliikkasylinteri, jonka männän pinta-ala on 100cm2.
sylinteri on vaakatasossa.
siinä on kiinni letku, jonka pituus on 10m.
letkun tilavuus on 10 litraa.

jätetään huomioimatta sylinterin sisällä oleva halkaisijasta johtuva paine-ero ja pidetään sitä "nollapaineena", kun letkun yläpää on samalla tasolla, kuin sylinterin yläreuna.

jos nostetaan letkun pää 1 metrin korkeuteen, saadaan laskettua paljonko paine nousee sylinterissä, eli käsittääkseni hydrostaattinen paine on 0,1bar ja voima, jolla vesi työntää sylinteriä on 0,1bar x 100cm2 = 10kg

jos taas nostetaan letku 10 metrin korkeuteen, pitäisi hydrostaattisen paineen olla käsittääkseni 1bar ja voiman 1bar x 100cm2 = 100kg

hmm...........TIEDÄN, että pystyn kuintenkin painamaan männänvarresta männän sisään ja vaikka iso olenkin, niin en ole varma pystyisinkö 100kg:n voimalla työntämään

noh, vakavasti sanoen yritän saada vahvistuksen ajatelmalleni, että tuo kaava pätee vain nesteen kokonaispainoon (massaan?) asti.

pystyykö joku vahvistamaan tai kumoamaan päätelmäni perustelujen kera?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26897
Liittynyt16.3.2005
hidalgo

hmm...........TIEDÄN, että pystyn kuintenkin painamaan männänvarresta männän sisään ja vaikka iso olenkin, niin en ole varma pystyisinkö 100kg:n voimalla työntämään



Kyllä vahva mies pystyy painamaan sen 100 kg.

noh, vakavasti sanoen yritän saada vahvistuksen ajatelmalleni, että tuo kaava pätee vain nesteen kokonaispainoon (massaan?) asti.



Tarvitseeko 10 tonnin hydraulinen puristin sitten 10 tonnia hydrauliöljyä toimiakseen?

pystyykö joku vahvistamaan tai kumoamaan päätelmäni perustelujen kera?



Ei tuollaista massarajaa olekaan. Jos systeemissä on 100 kg öljyä ja joudut työntämään mäntää 200 kg:n voimalla pitääksesi sen paikallaan, se 100 kg kannattaa öljyä ja toinen 100 kg vaikuttaa systeemin rakenteisiin (toki niihin vaikuttaa paljon muitakin voimia).

Vierailija

neutroni, kuten mainitsin olen ollut tekemisissä hydrauliiknan kanssa

hydraulissa puristimissa on aina jokin painetta tuottava pumppu, jonka aikaansaamalla paineella ne toimivat, samoin paineenalainen järjestelmä on suljettu, säiliö voi olla paineistamaton, silloin pumppu ottaa öljyn alaosasta säiliötä ja pumpun paluuputki on minimipinnan alapuolella, ettei tule ilmakuplia järjestelmään, samoin männän paluuöljy tulee säiliöön, joka toimii öljymäärän tasaustilana männän liikkuessa.

100 kg työntövoima vaatii kunnon "kahvan" ja vastatuen mistä työntää, jos se on 10mm männänvarsi, voipi jäädä painamatta............sinultakin

kuten pyysin, niin perusteltuja väittämiä kiitos

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005
hidalgo
kuten pyysin, niin perusteltuja väittämiä kiitos



Mitä siinä oikeastaan tarvitsee perustella? Paine on riippuvainen syvyydestä, eikä nesteen määrästä. Tuotako lähdetään perustelemaan vai sitä että miten tuosta seuraa ne voimat?

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

Vierailija

bosonille:

tuota pintaan kohdistuvaa kokonaisvoimaa haen perusteluineen, en painetta sinänsä, vaikka ne korreloivatkin toisansa.

eli jos laitan 2 6mm lasia vaikka 2mm päähän toisistaan ja täytän välin vedellä, väitän niiden kestävän, mutta jos laitan toisen lasin päälle vaikka 1000kg hiekkaa, pettää se varmasti, ei tietysti ole suoraan verrannollinen, mutta kuvaa osittain tilannetta

mainittujen kaavojen mukainen tilanne ei mielestäni vastaa todellisuutta, mutta koska en ole riittävästi "lukenut" , niin kysyn viisaampien neuvoa.

en todellakaan usko, että muutaman kilon painoinen vesimassa voi painaa lasia tonnien painolla, sen takia esitin esimerkin, missä kaava ei pidä paikkaansa, mutta toistaiseksi kukaan ei ole pystynyt vahvistamaan tai kumoamaan mielipidettäni perustellusti, kumpi hyvänsä vaihtoehto käy, kiitos

vanhalle jäärälle:

heh, vanha voin olla, yli puoli vuosisataa jo, mutta ystäväksi en meitä tiedä, mutta kerroppa nimesi, niin katsotaan.....

Jorma
Seuraa 
Viestejä2350
Liittynyt27.12.2008
Vanha jäärä
Ettei taas vanha ystävämme olisi yrittämässä vedättämistämme salanimen suojasta? Muistuttaa niin paljon "Ilmapallo autossa" -keskustelua.

Minusta tuntuu että täsmälleen sama keskustelu on käyty noin vuosi sitten.
Silloin oli kaksi patoa joiden väli oli vain senttejä tai millejä.

Vierailija
Jorma
Vanha jäärä
Ettei taas vanha ystävämme olisi yrittämässä vedättämistämme salanimen suojasta? Muistuttaa niin paljon "Ilmapallo autossa" -keskustelua.

Minusta tuntuu että täsmälleen sama keskustelu on käyty noin vuosi sitten.
Silloin oli kaksi patoa joiden väli oli vain senttejä tai millejä.




empä tiedä, kun liityin tänne vasta äsken, mutta jos kyse oli samasta asiasta, selvisikö vastaus?

Jorma
Seuraa 
Viestejä2350
Liittynyt27.12.2008
hidalgo
Jorma
Vanha jäärä
Ettei taas vanha ystävämme olisi yrittämässä vedättämistämme salanimen suojasta? Muistuttaa niin paljon "Ilmapallo autossa" -keskustelua.

Minusta tuntuu että täsmälleen sama keskustelu on käyty noin vuosi sitten.
Silloin oli kaksi patoa joiden väli oli vain senttejä tai millejä.




empä tiedä, kun liityin tänne vasta äsken, mutta jos kyse oli samasta asiasta, selvisikö vastaus?

Eihän se nyt ihan sama.
post1044435.html#p1044435

Teekkari
Seuraa 
Viestejä2347
Liittynyt27.4.2008

Nopeasti lukaisin ketjun läpi ja jäin ihmettelemään, mikä kaipaa vahvistusta.

Paine riippuu nestepatsaan (tai minkä hyvänsä muotoisen nestekappaleen) korkeudesta niin , että

p = rhoo*g*h ,jossa rhoo on tiheys ja g putoamiskiihtyvyys.

Voima riippuu luonnollisesti astian pohjan ja seinämien pinta-alasta. Tonnien voimat saadaan aikaiseksi suurilla pinta-aloilla tai suurella korkeudella. Laskin pikaisesti, että 10 korkuinen vesipatsas 3,4 cm halkaisijaltaan olevassa putkessa aiheuttaa putken pohjaan noin 500 kg voiman. Vettä tuohon mahtuu 10 litraa. Voin olla väärässäkin, suuruusluokka on oikea.

Bensa-asemilla esimerkiksi täytyy pitää huolta, ettei tyhjillään olevien maasäiliöden ulkopintaan pääse vettä tai ne voivat puristua kasaan.

Ehdotan Hidalgo, että kesällä sukellat vaikka 5 metriin ja testaat miltä tuntuu. Paineen lisäys on noin 0.5 bar eli 50 000 Pa. Jos pinta-alasi on esimerkiksi 2 m2, sinuun kohdistuva voima on noin 10 t. Ja on siis täysin sama, sukellatko järvessä, uimahallin altaassa, taikka tarkoitusta varten rakennetussa putkessa, jonka yläosa on halkaisijaltaan sentin ja putken päässä sinulle varattu "kohtu", jossa mahdut kellimään.

Everything you know, is about to change.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat