Seuraa 
Viestejä45973

en tajua taas yhtä tyhmää hommaa. Ku newtonin 3. lain mukaan jokaisella voimalla on vastavoima. Nii jos vetää pulkkaa nii eikö se pulkka vedä samalla voimalla takasi. Nii mistä johtuu että pulkka kuitenkin liikkuu?

Sivut

Kommentit (21)

koska sinä käytät "vetovoimaa" ja pulkassa vaikuttaa vastakkainen eli "työntövoima"? eh... tuota joku varmaan osaa antaa tieteellisen vastauksen mistä joku jotain ymmärtääkin mutta en voinut vastustaa kiusausta...

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla

naru välittää vetäjän tekemän työn pulkkaan.

pulkka vastustaa narun välityksellä vetäjän tekemää työtä alustaan kohdistuvalla kitkallaan, ehkä myös kaltevasta pinnasta johtuen lisäten tai vähentäen tarvittavan työn määrää.

jotta pulkka liikkuu, vetäjän tekemä työ täytyy olla sen verran suuri, että lepokitka voitetaan ja saadaan aikaan vaikkapa sitten tasainen liike. Ja ylämäkeen sitten vetovoiman aiheuttama lisätyö.

F(Kitka) <---- [Pulkka] - Naru - [Vetäjä] ------> F (Veto)

Narun kulma vähentää toisaalta vedon tehoa, mutta voi myös vähentää tarvittavaa työtä pienentämällä pulka etuosan kitkaa (nostaa).

Erikoisilla kappaleilla on myös eri suuret hitaudet. Esimerkiksi jos iso rekka törmää pieneneen henkilö-autoon, niin henkilö auto kokee suuremman nopeuden muutoksen kuin rekka. Molemmat ovat samassa vuorovaikutuksessa, muuta rekalla on vain isompi hitaus.

Jos ajatellaan että pulkka painaa yhtä paljon tai enemmän kuin sen vetäjä, vetäminen on huomattavasti vaikempaa.

En ole varma osuuko tämä sinnepäinkään, mutta noin mä sen järkeilisin.

Newtonin 3. laki:

Newtonin kolmas laki eli voiman ja vastavoiman laki ( N III): Jos kappale A vaikuttaa kappaleeseen B jollakin voimalla, niin kappale B vaikuttaa kappaleeseen Ayhtä suurella mutta vastakkaissuuntaisella voimalla.

Pulkan tapauksessa tämä käytännössä tarkoittaa sitä, että maapallo vetää pulkkaa puoleensa Newtonin toisen lain mukaisesti:
F1=m1*a1,
jossa m1 = pulkan massa, a1 = G = maan vetovoiman aiheuttama kiihtyvyys = 9,81m/s2
Toisaalta taas pulkka vetää maapalloa puoleensa seuraavasti:
F2=m2*a2
jossa m2 = maapallon massa, a2 = pulkan vetovoiman aiheuttama putoamiskiihtyvyys
siten että F1 = F2 eli pulkka ja maapallo vetää toisiaan puoleensa samansuuruisilla ja vastakkissuuntaisilla voimille = Newton 3.

Käytännössä jos pulkka poistuu (pulkan massa katoaa), maapalloon sillä ei ole mitään vaikutusta, mutta jos maapallo katoaa, pulkalle asialla on isokin merkitys.

Äkkiseltään en osaa sanoa, miten pitkillä etäisyyksillä toisistaan kahden kappaleen on oltava, jotta nuo voimat vaikuttaisivat? Ilmeisesti niiden vetovoimien vaikutuspiirien alueella, mikä se sitten lieneekään.

Edelleen: Newtonin kolmatta lakia voidaan soveltaa myös pulkkaan ja ihmiseen. Kaavalla F=ma voidaan laskea millä voimalla nämä kaksi toisiaan puoleensa vetävät, jos a (sekä pulkan että ihmisen) tunnetaan. Tämä ei riipu siitä, koskeeko ihminen vetonaruun vai ei. Mutta tämä voima on niin pieni, että sillä ei ole mitään merkitystä maan vetovoimaan verrattuna.

Ja tämä kaikki ei tavallaan liity alkuperäiseen kysymykseen, jossa ihminen tarttuu narusta ja yrittää saada pulkkaa liikkeelle. Jotta pulkka liikkuisi, vetäjän on kumottava liikettä vastustavat voimat, jotka siis aiheutuvat oikeastaan vain maan vetovoimasta. Ilmanvastus liikettä tuskin vastustaa.

Ehkä.

mikeliz_89
en tajua taas yhtä tyhmää hommaa. Ku newtonin 3. lain mukaan jokaisella voimalla on vastavoima. Nii jos vetää pulkkaa nii eikö se pulkka vedä samalla voimalla takasi. Nii mistä johtuu että pulkka kuitenkin liikkuu?

Pulkan liikkumiseen vaikuttavat vain pulkkaan kohdistuvat voimat, eivät pulkan vetäjään kohdistuvat voimat.
Voima ja vastavoima vaikuttavat aina eri kappaleisiin.

Voihan se niinkin käydä, että vetäjä lipsahtaa ja pulkka ei hievahdakaan.
Jos pulkka on raskas tai juuttunut kiinni ja vetäjällä on liukkaat monot.

xlr
Erikoisilla kappaleilla on myös eri suuret hitaudet. Esimerkiksi jos iso rekka törmää pieneneen henkilö-autoon, niin henkilö auto kokee suuremman nopeuden muutoksen kuin rekka. Molemmat ovat samassa vuorovaikutuksessa, muuta rekalla on vain isompi hitaus.

Törmäys tapauksessa ei tarvi ottaa huomioon kitkavaikutuksia tien kanssa, koska ovat mitättömän pieniä törmäysvoimiin verrattuna.

xlr
Jos ajatellaan että pulkka painaa yhtä paljon tai enemmän kuin sen vetäjä, vetäminen on huomattavasti vaikempaa.

En ole varma osuuko tämä sinnepäinkään, mutta noin mä sen järkeilisin.


Pulkka ja vetäjä tapauksessa kitkavaikutukset ovat oleelliset kummallekin osapuolelle. Pulkan kitkan on oltava pienempi kuin vetäjän suurin mahdollinen kitka, että vetäminen onnistuisi.

Pohtija
Seuraa 
Viestejä883
mikeliz_89
Nii jos vetää pulkkaa nii eikö se pulkka vedä samalla voimalla takasi. Nii mistä johtuu että pulkka kuitenkin liikkuu?

Pulkan aiheuttaman vastavoiman voi tuntea narun paineena käsissään. Pulkan vetäjällä vain on suurempi voima kuin pulkan vastavoima. Lopuille pulkanvetäjän voimille antaa vastavoiman maa ja hanki jolla pulkan vetäjä kävelee ja jota vastavoimaa vetäjä ei ylitä kovan maan tullessa vastaan, vaan saa riittävän tukivoiman työntääkseen askeleensa eteenpäin ja vetääkseen pulkkaa perässään.

"Perhosten liihottelu voi näyttää epämääräiseltä haahuilulta, mutta se on harhaa. Ne tietävät tarkkaan, mitä tekevät."

David
Seuraa 
Viestejä8877

Ymmärsin kysyjän nyt kuitenkin tarkoittavan sitä, että miksi pulkka lähtee liikkeelle, jos pulkka vetää yhtä suurella voimalla takaisin.

Itse asiassa pulkka ei tällöin vedäkään yhtä suurella voimalla takaisin vaan inertian kumoamiseen vaadittava voima tarvitaan lisäksi, että pulkalle saadaan nopeuden muutos aikaiseksi.

Siis pulkan nopeuden muutos (= kiihtyvyys ) kertaa sen massa , F = m*a.
Tätä tarkoitin liikemäärän muutokseen tarvittavalla energialla.
Tämän lisäksi tarvitaan muiden vastusten voittaminen mm. lepokitka yms.

Pulkan pitämiseen liikkeessä tarvitaan sitten vain noiden muiden vastusten voittaminen mm. liikekitka yms. joista muut keskustelijat ovat erikseen maininneet.

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
David

Itse asiassa pulkka ei tällöin vedäkään yhtä suurella voimalla takaisin vaan inertian kumoamiseen vaadittava voima tarvitaan lisäksi, että pulkalle saadaan nopeuden muutos aikaiseksi.

Vetää se ihan yhtä suurella voimalla. Voima ja vastavoima ovat yhtä suuret.

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

Pohtija
Seuraa 
Viestejä883

Pulkka aiheuttaa vetäjän käteen täsmälleen yhtä suuren voiman kuin se voima mikä vaaditaan pulkan liikkeellä pitämiseen, joka voima tuntuu paineena kädessä.

Pulkka ja vetäjän käsi vain muodostavat yhdessä kokonaisuuden mitä vetäjän jalat kävellessä, maahan tukeutuen, kuljettavat mukanaan. Eli kysehän on oikeastansa vetäjän jalkojen ja maan välisestä voimasta ja vastavoimasta, kun puhutaan pulkan vetämisestä, eikä esim. pulkan ilmassa roikkumisesta narustaan kiinnitettynä.

"Perhosten liihottelu voi näyttää epämääräiseltä haahuilulta, mutta se on harhaa. Ne tietävät tarkkaan, mitä tekevät."

Pohtija
Seuraa 
Viestejä883

Eli vastaus kysymykseen on: Koska maa jalkojen alla ei vetäjän voimasta liiku, niin silloin vain pulkka ja vetäjä liikkuvat.

"Perhosten liihottelu voi näyttää epämääräiseltä haahuilulta, mutta se on harhaa. Ne tietävät tarkkaan, mitä tekevät."

Pohtija
Seuraa 
Viestejä883

Jos kuvittelee pulkan vetäjän pulkkineen laahustamaan esim. painottomassa tilassa kelluvan pyöreän, onton, halkaisijaltaan 5m:sen rautapallon pinnalla. Ja magneettikengillä sekä pulkassa magneetit pohjassa, jotta pysyvät pinnassa kiinni...

Ja ensin rautapallo sekä vetäjä ovat aivan paikoillaan killuen painottomuudessa. Kun sitten vetäjä lähtee liikkeelle pulkkaansa vetäen, niin hänen jalkansa aiheuttavat pallon pintaan työntövoiman ja vastaavasti pallo aiheuttaa vetäjään tukivoiman ja molemmat lähtevät havaittavasti liikkeelle voimien antamiin suuntiin. Pallo lähtee epäkeskeisesti pyörimään kaikkien yhteisen painopisteakselin ympäri ja vetäjä kulkemaan pitkin pallon pintaa vastakkaiseen suuntaan... Ja pulkka tulee vetäjän perässä. Onton rautapallon ollessa kuitenkin paljon raskaampi kuin vetäjän, se vain lähtee liikkeelle paljon hitaammin, mikä johtuu massan inertian ominaisuuksista eli massan hitaudesta.

Ontto 5m halk. rautapallo on kuitenkin sen verran kevyt kappale painottomuudessa, että se lähtee havaittavasti liikkeelle saadessaan ihmisen kokoiselta systeemiltä liike-energiaa. Kun taas maapallon kokoinen möhkäle, joka ilmeisesti aloitusviestin kysymyksessä oli oletettuna alustana, vain ei havaittavasti samaa tee vaikka hitusen liikettä jaloilta saakin. Joka liike-energia luultavasti vain sekin kuluu maa-aineksen muokkautumiseen, tiivistymiseen ja värähtelyyn ja muuntuu siitä edes ties miksi lämpöenergiaksi ja kaikiksi muiksi energioiksi... Liike-energiana tuskin kuitenkaan säilyy kauaakaan...

"Perhosten liihottelu voi näyttää epämääräiseltä haahuilulta, mutta se on harhaa. Ne tietävät tarkkaan, mitä tekevät."

David
Seuraa 
Viestejä8877
bosoni
David

Itse asiassa pulkka ei tällöin vedäkään yhtä suurella voimalla takaisin vaan inertian kumoamiseen vaadittava voima tarvitaan lisäksi, että pulkalle saadaan nopeuden muutos aikaiseksi.



Vetää se ihan yhtä suurella voimalla. Voima ja vastavoima ovat yhtä suuret.

Niin on, kun kiihdytyksen osaltakin otetaan voima huomioon.
Tarkoitukseni oli kuvata erikseen tuota liikkeelle saamista.

Pelkkä normaalivoiman ja kitkakertoimen aiheuttama voimantarpeen täyttäminen ei vielä riitä saamaan pulkkaa liikkeelle. Myös se kiihtyvyys pitää saada aikaan, jotta saavutetaan ylipäätään mitään nopeutta pulkalle.

Keskeisliikkeessähän ei inertian vastavaikutusta saisi kutsua voimaksi, (keskipakoisvoima), miksi tässä sitten ?

Periaatteessa asia on tietysti muuten täysin selvä.

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
David

Keskeisliikkeessähän ei inertian vastavaikutusta saisi kutsua voimaksi, (keskipakoisvoima), miksi tässä sitten ?

Jos tuohon ei sotketa keskipakoisvoimaa, niin saahan sitä voimaa, joka pitää kappaleen ympyräradalla kutsua voimaksi. Ja hitaus tietty aiheuttaa sen vastavoiman.

Tuo keskipakoisvoima taas ei ole olemassa inertiaalikoordinaatistosta käsin, ja on siten vähän eri juttu kuin tuo hitauden aiheuttama vastavoima, joka on olemassa myös inertiaalikoordinaatistossa. (tässä siis ihan klassisen mekaniikan puitteissa)

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

Jos alat vetää pulkkaa liikkeelle, niin siinä vaiheessa kun pulkka alkaa kiihtyä, on vetävä voima vastavoimaa suurempi.

Kun et sitten enää kiihdytä, on voima ja vastavoima tasapainossa, ja pulkkaa on helppo vetää.

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704

->Kalevi Höpsis. Tarkoitat varmaan, että se vetävä voima on suurempi kuin kitkavoima.

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

David
Seuraa 
Viestejä8877
bosoni
David

Keskeisliikkeessähän ei inertian vastavaikutusta saisi kutsua voimaksi, (keskipakoisvoima), miksi tässä sitten ?



Jos tuohon ei sotketa keskipakoisvoimaa, niin saahan sitä voimaa, joka pitää kappaleen ympyräradalla kutsua voimaksi. Ja hitaus tietty aiheuttaa sen vastavoiman.

Tuo keskipakoisvoima taas ei ole olemassa inertiaalikoordinaatistosta käsin, ja on siten vähän eri juttu kuin tuo hitauden aiheuttama vastavoima, joka on olemassa myös inertiaalikoordinaatistossa. (tässä siis ihan klassisen mekaniikan puitteissa)

Ei kait siinä mitään muuta eroa ole kuin se, että pyörimisliikkeessä muutetaan nopeuden suuntaa ja suoraviivaisessa liikkeessä nopeuden määrää. Kummassakin tapauksessa voima aiheuttaa kappaleelle kiihtyvyyden (= nopeuden muutos), jota hitaus vastustaa. Nopeushan on vektori, jolla on suunta ja suuruus. Kumman tahansa tai molempien muuttaminen on aina kiihdyttämistä, joko positiivista tai negatiivista.

Pulkan liikkeelle lähdöstä sen verran, että kun se voima ylittää lepokitkan ja lähtee liikkeelle, niin voiman tarve yleensä vähenee (liikekitka pienempi), josta johtuen pulkka kiihtyy äkisti aiheuttaen hetkellisen vetonarun löystymisen. Pulkka lähtee siis kiihtymään tuon lepo- ja liikekitkan välisen voimantarpeen erotuksen mukaisesti, ellei kiihdytys tapahdu sitä nopeammin. Kitkakerroin ei varmaankaan muutu kuitenkaan ajassa nolla, joten muutos on jossain määrin liukuva.

Jos halutaan varmistaa tasainen liikkeelle lähtö, pitäisi kai käyttää kiihtyvää kiihtyvyyttä. Kuten kiihtyvässä ympyräliikkeessä tapahtuu, keskeiskiihtyvyys on kiihtyvää kiihtyvyyttä, jos ratakiihtyvyys on tasaista.

Voima ja vastavoima ovat tietysti yhtäsuuret. Mutta pulkan massan aiheuttama vastavoima ei vaikuta pulkkaan itseensä, vaan se vaikuttaa pulkkaa vetäävään käteen. Jos pulkkaa vetävä voima F on erisuuri kuin kitkavoima, pulkka ei ole tasapainossa. Pulkka noudattaa siis liikeytälöä

∑F = m∙a → F = m_pulkka∙a + F_kitka

Kun (venymätön) naru kireällä:
Narun pulkan puoleisessa päässä vaikuttaa F:n vastavoima
F_1 = -F = - m∙a - F_kitka

Vastaavasti narun tasapainoyhtälöstä toisessä päässä vaikuttava voima F_2:
∑F = m∙a → F_2 = (m_naru + m_pulkka)∙a + F_kitka

Narusta kiinnipitävissä sormissa vaikuttaa yhteensä F_2:n vastavoima
F_3 = -F_2 = -(m_naru + m_pulkka)∙a - F_kitka

Vastaavasti kämmenen tasapainoyhtälöstä ranteen nivelessä vaikuttava voima F_4:

∑F = m∙a → F_4 = (m_kämmen+ m_naru + m_pulkka)∙a + F_kitka

jne...

Eikö tästä käy ilmi se että voima ja vastavoima ovat yhtäsuuret, mutta systeemi ei ole silti tasapainossa.

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Suosituimmat