Piirretyt vs Newton. Purjevene liikkuu puhaltamalla

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Piirretyissä näkee kun purjevene jää jumiin kun ei tuule. Puhaltamalla pääsee eteenpäin ainakin piirretyissä. Fysiikassa vene jää paikalleen tai mieluummin kulkee taaksepäin mutta myytinmurtajat "todistivat" että piirrettyjen fysiikka toimii!

http://www.youtube.com/watch?v=uKXMTzMQWjo

Tarpeeksi iso purje ja reilusti puhallusta niin eteenpäin menee

Selitykseksi tarjotaan puhalluksen kimpoamista purjeesta jolloin kimmoketuuli puhaltaa taakse ja vene menee eteenpäin. Itsellä ei taidot ja tiedot riitä arvioimaan selityksen mahdollista todenperää mutta joku varmaan osaa kertoa hieman tieteellisemmin mikä vie venettä eteenpäin.

Kommentit (13)

Vierailija

Kuulostaa ihan uskottavalta selitykseltä. Tuosta purjeen heijastamasta ilmavirrasta paras näyte on alussa, kun purje kääntyy hieman vinoon ja vene lähtee pyörimään.

Vierailija
Lusicca
Piirretyissä näkee kun purjevene jää jumiin kun ei tuule. Puhaltamalla pääsee eteenpäin ainakin piirretyissä. Fysiikassa vene jää paikalleen tai mieluummin kulkee taaksepäin mutta myytinmurtajat "todistivat" että piirrettyjen fysiikka toimii!

http://www.youtube.com/watch?v=uKXMTzMQWjo

Tarpeeksi iso purje ja reilusti puhallusta niin eteenpäin menee

Selitykseksi tarjotaan puhalluksen kimpoamista purjeesta jolloin kimmoketuuli puhaltaa taakse ja vene menee eteenpäin. Itsellä ei taidot ja tiedot riitä arvioimaan selityksen mahdollista todenperää mutta joku varmaan osaa kertoa hieman tieteellisemmin mikä vie venettä eteenpäin.


Liikemäärän säilymislaki.
Siinä se ihan riittävän tieteellisesti.

Jos alussa on sekä vene, että ilma paikallaan, ja lopussa ilmaa liikkuu taaksepäin, niin veneen on pakko liikkua eteenpäin jotta liikemäärän säilymislaki toteutuu.
Veden vastus tietysti hidastaa veneen liikettä, muttei estä, sillä veden vastus menee nollaan kun vene ei liiku, toisin kuin lepokitka kiinteiden aineiden välillä.

Ja se ilmahan on nimenomaan alussa paikallaan ennen kuin joutuu liikkeeseen kohti potkuria. Eli sama prosessi toistuu pitkänkin aikaa niin että aina löytyy sitä paikallaan olevaa ilmaa lisää, mitä voidaan prosessissa hyödyntää.

Ilma ei siis kimpoa yhtään mistään makroskooppisessa mittakaavassa, molekyylitasolla tietysti, mutta silloin lämpökin on liikettä. Kyse on ihan ilmanpaine erosta purjeen eri puolilla, ilman mitään kimmokkeita.

Vierailija

Mene keinuhevosen tms. laatikon päälle ja "ratsasta" eteenpäin keinauttamalla ja pysäyttämällä liike äkisti eteenpäin.

Jorma
Seuraa 
Viestejä2350
Liittynyt27.12.2008
kuukle

Jos alussa on sekä vene, että ilma paikallaan, ja lopussa ilmaa liikkuu taaksepäin, niin veneen on pakko liikkua eteenpäin jotta liikemäärän säilymislaki toteutuu.

Miksi ilma liikkuu taaksepäin, ellei se "kimpoa" purjeesta.
Kimpoaminen on kyllä sopimaton verbi tähän, mutta olkoon.

Vierailija
Jorma
kuukle
Jos alussa on sekä vene, että ilma paikallaan, ja lopussa ilmaa liikkuu taaksepäin, niin veneen on pakko liikkua eteenpäin jotta liikemäärän säilymislaki toteutuu.

Miksi ilma liikkuu taaksepäin, ellei se "kimpoa" purjeesta.
Kimpoaminen on kyllä sopimaton verbi tähän, mutta olkoon.

Koska tuo verbi on ihan täysin tilannetta kuvaamaton kun kerran kysyttiin tieteellistä näkökulmaa.
Kimpoaminen kuvastaa äkillistä liiketilan muutosta jossa tulokulma ja lähtökulma ovat vähintäänkin suunnilleen samat. Ilman kiihtyvyys tuossa jää varsin alhaiseksi ja loppunopeus suuntautuu pääasiassa poikittain ja vain vähäisessä määrin taaksepäin.

Suurin osa ilmamolekyyleistä johon vaikutetaan ei koskaan ole edes kosketuksessa sen purjeen kanssa. Ei sellaista voi kutsua kimpoamiseksi purjeesta, se on juuri sitä sarjakuvafysiikkaa, minkä tuon testin väitettiin todistavan oikeaksi.
Eli todellisuudessa tuo toimii vaikka poikittain olevalla suurella tasolevyllä, purjeen muotoa ei välttämättä tarvita.

Ohman
Seuraa 
Viestejä1637
Liittynyt17.10.2010
kuukle
Lusicca
Piirretyissä näkee kun purjevene jää jumiin kun ei tuule. Puhaltamalla pääsee eteenpäin ainakin piirretyissä. Fysiikassa vene jää paikalleen tai mieluummin kulkee taaksepäin mutta myytinmurtajat "todistivat" että piirrettyjen fysiikka toimii!

http://www.youtube.com/watch?v=uKXMTzMQWjo

Tarpeeksi iso purje ja reilusti puhallusta niin eteenpäin menee

Selitykseksi tarjotaan puhalluksen kimpoamista purjeesta jolloin kimmoketuuli puhaltaa taakse ja vene menee eteenpäin. Itsellä ei taidot ja tiedot riitä arvioimaan selityksen mahdollista todenperää mutta joku varmaan osaa kertoa hieman tieteellisemmin mikä vie venettä eteenpäin.


Liikemäärän säilymislaki.
Siinä se ihan riittävän tieteellisesti.

Jos alussa on sekä vene, että ilma paikallaan, ja lopussa ilmaa liikkuu taaksepäin, niin veneen on pakko liikkua eteenpäin jotta liikemäärän säilymislaki toteutuu.

Ennen puhallusta liikemäärä on nolla. Välittömästi puhalluksen jälkeen jokin määrä ilmamolekyylejä liikkuu eteenpäin,joten liikemäärän säilyminen edellyttää puhaltajan (ja siis veneen) liikkumista t a a k s e p ä i n. Eikös se puhaltaja istu perässä ja puhalla eteenpäin purjeen suuntaan?

Sitten kun puhallettu ilma osuu purjeeseen, tuon ilman liikemäärä muuttuu ja aiheuttaa siten veneen liikkumisen e t e e n p ä i n. Huopaa ja souda. Ohman





Veden vastus tietysti hidastaa veneen liikettä, muttei estä, sillä veden vastus menee nollaan kun vene ei liiku, toisin kuin lepokitka kiinteiden aineiden välillä.

Ja se ilmahan on nimenomaan alussa paikallaan ennen kuin joutuu liikkeeseen kohti potkuria. Eli sama prosessi toistuu pitkänkin aikaa niin että aina löytyy sitä paikallaan olevaa ilmaa lisää, mitä voidaan prosessissa hyödyntää.




Mitä potkuria? Taaksepäinkö sinä puhalteletkin?

Ohman

Vierailija
Lusicca
Piirretyissä näkee kun purjevene jää jumiin kun ei tuule. Puhaltamalla pääsee eteenpäin ainakin piirretyissä. Fysiikassa vene jää paikalleen tai mieluummin kulkee taaksepäin mutta myytinmurtajat "todistivat" että piirrettyjen fysiikka toimii!
http://www.youtube.com/watch?v=uKXMTzMQWjo
Onpa tosiaan hauskaa että kokeilivat tuossa skaalassa. Joskin tulokset riippuvat käytetystä konfiguraatiosta, ts. tuulettimen etäisyydestä purjeeseen suhteessa purjeen pinta-alaan sun muuhun. Kokeen mukaista viikinkipurjetta ja tuuletinta käytettäessä on kolme tuulettimen etäisyydestä riippuvaa vaihtoehtoa:

1. alus liikkuu eteenpäin, koska purjeen muoto kääntää ilmavirtaa taaksepäin.
2. alus pysyy paikoillaan, koska 1 ja 3 on balanssissa.
3. alus liikkuu taaksepäin, koska tuuletin puhaltaa enemmän ilmaa eteenpäin purjeen ohi kuin purjeeseen käännettäväksi taaksepäin.

Kaikki kolme vaihtoehtoa ovat tunnetun fysiikan mukaisia, toteutettavissa kokeellisesti ja kokeitahan on tehtykin. Linkkaamasi videoklipin perusteella ilmeisesti vain ensimmäistä konfiguraatiota testattiin?

Oma lukunsa on sitten sivusta puhaltava fööni, purjeen muoto ja kölin rooli siinä konfiguraatiossa.

Vierailija

Sain käsityksen että jaksossa oli idea saada vene kulkemaan nimenomaan eteenpäin puhaltamalla ja konfiguraatio tehtiin nimenomaan sen saavuttamiseksi. Puhaltamalla taakse ilman purjetta vene meni noin 20 mph ja purjeella puhallus eteen noin 3mph. (selvisi koko jaksosta, klipissä ei ollut tuota 20mph) Eli karkeasti purjeella saadaan noin yksi seitsemäsosa tehosta eteenmenoon, yllättävän paljon itseasiassa.

Myytinmurtajat on aivan loistava ohjelma minunlaiselle tieteestä kiinostununeelle mutta wikipediatiedot omaavalle henkilölle. Teorioista on hiukan tietoja mutta käytäntöön sovittaminen ja tälläiset miksi näin tapahtuu asiat ei todellakaan ole hanskassa ja myytinmurtajien selitykset on usein hiukan pintaraapaisuja (ymmärettävistä syistä).

Kiitos vastauksista, asia selveni huomattavasti

Vierailija
Ohman
kuukle
Jos alussa on sekä vene, että ilma paikallaan, ja lopussa ilmaa liikkuu taaksepäin, niin veneen on pakko liikkua eteenpäin jotta liikemäärän säilymislaki toteutuu.

Ennen puhallusta liikemäärä on nolla. Välittömästi puhalluksen jälkeen jokin määrä ilmamolekyylejä liikkuu eteenpäin,joten liikemäärän säilyminen edellyttää puhaltajan (ja siis veneen) liikkumista t a a k s e p ä i n.

Korjataan tuo muotoon :
Välittömästi puhalluksen aloittamisen jälkeen jokin määrä ilmaa liikkuisi eteenpäin,joten liikemäärän säilyminen edellyttäisi puhaltajan (ja siis veneen) liikkumista t a a k s e p ä i n. Ja silloinkin tuo pätisi tilanteessa, jossa potkuri alkaa pyörimään todellista huomattavasti suuremmalla kulmakiihtyvyydellä.

Itse taas ajattelin tilannetta, jossa potkuri on jo jonkin aikaa pyörinyt vakio kulmanopeudella, ja alussa viittaa tilanteeseen tarkasteltavan ilma"klöntin" kannalta, eikä koko prosessiin. Siis sen "klöntin" johon vuorovaikutetaan. Molekyyleistähän ei tässä kannata puhua ettei lämpöliike sotke turhaan asioita.

Ohman
Eikös se puhaltaja istu perässä ja puhalla eteenpäin purjeen suuntaan?

Sitten kun puhallettu ilma osuu purjeeseen, tuon ilman liikemäärä muuttuu ja aiheuttaa siten veneen liikkumisen e t e e n p ä i n. Huopaa ja souda. Ohman


Puhaltajan tilalla oli videossa potkuri. Soutamista ja huopaamista ei ole saman verran, sillä ilmaa ei vain pysäytetä vaan se liikkuu lopussa taaksepäin, liikemäärän muutos tähän suuntaan on siis suurempaa.

kuukle
Veden vastus tietysti hidastaa veneen liikettä, muttei estä, sillä veden vastus menee nollaan kun vene ei liiku, toisin kuin lepokitka kiinteiden aineiden välillä.

Ja se ilmahan on nimenomaan alussa paikallaan ennen kuin joutuu liikkeeseen kohti potkuria. Eli sama prosessi toistuu pitkänkin aikaa niin että aina löytyy sitä paikallaan olevaa ilmaa lisää, mitä voidaan prosessissa hyödyntää.


Ohman
Mitä potkuria?
Taaksepäinkö sinä puhalteletkin?
Ohman

Sitä potkuria, mikä videossa oli.
En, vaan eteenpäin.
Ja purje voi olla vaikka tasolevy samoin tuloksin. Puhalluksen puolelle syntyy ylipaine, mikä saa aikaan ilman liikkeen taaksepäin hieman kauempana levystä, vaikka virtaus levyn pinnassa olisikin suoraan sivulle. Tällöin mikään ilma ei levyn jättäessään enää virtaa eteenpäin, mutta osa virtaa silti taaksepäin, joten kokonaisliikemäärän muutos ilmalle on haluttuun suuntaan ja vene liikkuu eteenpäin. Ratkaisevaa on vain levyn riittävä koko suhteessa potkurin aikaansaamaan virtaukseen.

Vierailija
Lusicca
Puhaltamalla taakse ilman purjetta vene meni noin 20 mph ja purjeella puhallus eteen noin 3mph. (selvisi koko jaksosta, klipissä ei ollut tuota 20mph) Eli karkeasti purjeella saadaan noin yksi seitsemäsosa tehosta eteenmenoon, yllättävän paljon itseasiassa.

No ei se hyötysuhde nyt sentään läheskään noin hyvä ollut.

Jos kulkuvastus vedessä olisi vakio, seuraisi 7-kertaisesta nopeudesta 7-kertainen teho ko vastuksen voittamiseksi.
Jos kulkuvastus vedessä olisi suoraan verrannollinen nopeuteen, seuraisi 7-kertaisesta nopeudesta 49-kertainen teho ko vastuksen voittamiseksi.
Jos taas kulkuvastus vedessä olisi verrannollinen nopeuden neliöön, seuraisi 7-kertaisesta nopeudesta 343-kertainen teho ko vastuksen voittamiseksi.

Todellisuudessa tuolla nopeusalueella ja tuolla veneellä vastus kasvaa tätäkin nopeammin, joten propulsioteho on suunnilleen 400 ... 500-kertainen 20 mph nopeudella 7mph nopeuteen verrattuna.
Jos se hyötysuhde ilman purjetta olisi esim 80% (ei taatusti ole ainakaan enempää), niin hyötysuhde purjeeseen puhaltamalla on enintään 0.2%, eli ei sitten läheskään seitsemäs osaa.

Vierailija
Lusicca
Piirretyissä näkee kun purjevene jää jumiin kun ei tuule. Puhaltamalla pääsee eteenpäin ainakin piirretyissä. Fysiikassa vene jää paikalleen tai mieluummin kulkee taaksepäin mutta myytinmurtajat "todistivat" että piirrettyjen fysiikka toimii!

Itseasiassa todistivat, että suihkumoottorisissa lentokoneissa yleisesti käytetty jarrutusmenetelmä, eli reverssien käyttö on huonolla hyötysuhteella toteutettavissa pelkällä purjeella, kunhan virtaus ei ole liian kuumaa.
Eli periaate on molemmissa ihan sama, eikä reverssejä kukaan ole tiettävästi edes väittänyt sarjakuvafysiikaksi.
Ei siis mitään yllättävää itse lopputuloksessa, vaan pikemminkin siinä että jotkut todelllakin pitivät tällaista tulosta mahdottomana.

Vierailija
kuukle
Lusicca
Puhaltamalla taakse ilman purjetta vene meni noin 20 mph ja purjeella puhallus eteen noin 3mph. (selvisi koko jaksosta, klipissä ei ollut tuota 20mph) Eli karkeasti purjeella saadaan noin yksi seitsemäsosa tehosta eteenmenoon, yllättävän paljon itseasiassa.

No ei se hyötysuhde nyt sentään läheskään noin hyvä ollut.

Jos kulkuvastus vedessä olisi vakio, seuraisi 7-kertaisesta nopeudesta 7-kertainen teho ko vastuksen voittamiseksi.
Jos kulkuvastus vedessä olisi suoraan verrannollinen nopeuteen, seuraisi 7-kertaisesta nopeudesta 49-kertainen teho ko vastuksen voittamiseksi.
Jos taas kulkuvastus vedessä olisi verrannollinen nopeuden neliöön, seuraisi 7-kertaisesta nopeudesta 343-kertainen teho ko vastuksen voittamiseksi.

Todellisuudessa tuolla nopeusalueella ja tuolla veneellä vastus kasvaa tätäkin nopeammin, joten propulsioteho on suunnilleen 400 ... 500-kertainen 20 mph nopeudella 7mph nopeuteen verrattuna.

Jos se hyötysuhde ilman purjetta olisi esim 80% (ei taatusti ole ainakaan enempää), niin hyötysuhde purjeeseen puhaltamalla on enintään 0.2%, eli ei sitten läheskään seitsemäs osaa.




Jeps, eli tarkkuutta tarkkuutta omiin puheisiin. Eli tarkoitin todellakin yksi seitsemäsosa nopeutta . Teho tuntui näin kansankielellä hyvältä sanalta mutta metsään meni purjeet lepattaen

Tuo 400 ... 500-kertainen tehoero kuulostaa näin mutulla jo järjelliseltä koska suurinosa virtauksesta menee sivulle, osa eteen ja loput taakse josta revitään nettovirtaus taakse. (meniköhän tällä kertaa oikein)

Uusimmat

Suosituimmat