Seuraa 
Viestejä45973

Kuinka kauas maapallosta joutuu lähtemään, että ei tipu takaisin maapallolle?
Jos esimerkiksi heittää pallon avaruusaseman ikkunasta, tippuuko se maapallolle vai jääkö se leijumaan johonkin?

  • ylös 0
  • alas 0

Sivut

Kommentit (56)

PPo
Seuraa 
Viestejä15421
Kenny
Kuinka kauas maapallosta joutuu lähtemään, että ei tipu takaisin maapallolle?
Jos esimerkiksi heittää pallon avaruusaseman ikkunasta, tippuuko se maapallolle vai jääkö se leijumaan johonkin?

Jos avaruusasema on maata kiertävällä radalla ja jos esinettä ei heitetä kovin suurella nopeudella, niin esine jää kiertämään maata suurin piirtein samalla radalla kuin avaruusasema.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä40548
Kenny
Kuinka kauas maapallosta joutuu lähtemään, että ei tipu takaisin maapallolle?
Jos esimerkiksi heittää pallon avaruusaseman ikkunasta, tippuuko se maapallolle vai jääkö se leijumaan johonkin?



Teoriassa (jos maailmankaikkeudessa on vain Maa ja putoava kappale) kokonaisenergian pitää olla niin suuri, ettei kappale putoa Maahan. Eli liike-energiaa pitää olla vähintään niin paljon kuin potentiaalienergiaa. Paikallaan maan suhteen oleva kappale putoaa vaikka kuinka kaukaa.

Käytännössä raja muodostuu siitä, että joltain etäisyydeltä Kuu vaikuttaa kappaleen rataan ja heittää sen joko pois systeemistä tai törmäyskurssille jomman kumman taivaankappaleeen kanssa.

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Vierailija

Tähän liittyen. Mä en ole pystynyt ymmärtämään pakonopeutta. Eikö muka avaruuteen pääse pikkuhiljaa? Jos nopeus on vaikka 0,5m/s niin miten niin muka ei joskus olisi vaikka missä? Vaikka maapallo kiskoo takaisin päin niin eihän se nopeus muutu miinusmerkkiseksi jos se kerran on 0,5m/s pois päin maasta. Kiihtyvyyden ja siihen tarvittavan voiman ymmärrän kyllä.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä40548
CE-hyväksytty
Tähän liittyen. Mä en ole pystynyt ymmärtämään pakonopeutta. Eikö muka avaruuteen pääse pikkuhiljaa? Jos nopeus on vaikka 0,5m/s niin miten niin muka ei joskus olisi vaikka missä? Vaikka maapallo kiskoo takaisin päin niin eihän se nopeus muutu miinusmerkkiseksi jos se kerran on 0,5m/s pois päin maasta. Kiihtyvyyden ja siihen tarvittavan voiman ymmärrän kyllä.



Pakonopeus on siis nopeus, joka kappaleella on oltava, että se lentää pois vapaassa pudotuksessa ilman, että siihen vaikuttaa muita voimia kuin keskuskappaleen vetovoima. Mutta jos käytettävissä on ajallisesti riittävän kauan kestävää työntövoimaa, ei ole mikään pakko saavuttaa pakonopeutta.

Maata kiertävän avaruusaluksen nopeus on luokkaa 8 km/s. Kun se on kiertoradalla niin se ei putoa Maahan mutta on kuitenkin sidottu Maan gravitaatiokenttään. Jos heität esineen avaruusaluksesta niin se jää edelleen kiertämään Maata lähes samalla radalla kuten PPo mainitsi. Jotta esine vapautuisi Maan gravitaatiosta sen nopeuden pitäisi saavuttaa pakonopeus eli noin 11 km/s (riippuu avaruusaluksen korkeudesta) eli ei se heittämällä onnistu mutta sopivalla tykillä ampumalla. Esine on ammuttava siis noin 3 km/s nopeudella samaan suuntaan mihin avaruusaluskin on menossa.

CE-hyväksytty
Jos nopeus on vaikka 0,5m/s niin miten niin muka ei joskus olisi vaikka missä?.
Kyllähän raketti pääsee pois gravitaatiokentästä tuollakin nopeudella mutta vaatii jumalattomasti energiaa eli on käytännössä täysin mahdotonta.

Vierailija
Neutroni
CE-hyväksytty
Tähän liittyen. Mä en ole pystynyt ymmärtämään pakonopeutta. Eikö muka avaruuteen pääse pikkuhiljaa? Jos nopeus on vaikka 0,5m/s niin miten niin muka ei joskus olisi vaikka missä? Vaikka maapallo kiskoo takaisin päin niin eihän se nopeus muutu miinusmerkkiseksi jos se kerran on 0,5m/s pois päin maasta. Kiihtyvyyden ja siihen tarvittavan voiman ymmärrän kyllä.



Pakonopeus on siis nopeus, joka kappaleella on oltava, että se lentää pois vapaassa pudotuksessa ilman, että siihen vaikuttaa muita voimia kuin keskuskappaleen vetovoima. Mutta jos käytettävissä on ajallisesti riittävän kauan kestävää työntövoimaa, ei ole mikään pakko saavuttaa pakonopeutta.

Niin niin eli siis se valmis vauhti mikä sillä on ilman että tarvii jatkuvasti polkea? Kö?

Volitans
Seuraa 
Viestejä10670
Neutroni
CE-hyväksytty

Niin niin eli siis se valmis vauhti mikä sillä on ilman että tarvii jatkuvasti polkea? Kö?



Juuri niin.



Avaruudessa ei juurikaan ole kitkaa, joka hidastaisi nopeutta. Alemmilla radoilla on kuitenkin vielä ilmakehää, vaikkakin harvaa, joten pikkuhiljaa nopeudet putoavat. Tästä syystä niitä satelliittejakin sieltä välillä putoilee.

Vierailija

Mutta missä kohtaa se nopeuden pitää olla se pakonopeus? Onko se siis alkuperäinen nopeus miinus gravitaation aiheuttama nopeuden muutos siinä kohtaa kun ollaan niin kaukana että gravitaatio ei enää vaikuta? (jos jätetään ilmakehän kitka tms. huomioimatta)

Seppo_Pietikainen
Seuraa 
Viestejä7615
CE-hyväksytty
Mutta missä kohtaa se nopeuden pitää olla se pakonopeus? Onko se siis alkuperäinen nopeus miinus gravitaation aiheuttama nopeuden muutos siinä kohtaa kun ollaan niin kaukana että gravitaatio ei enää vaikuta? (jos jätetään ilmakehän kitka tms. huomioimatta)



Gravitaation vaikutusetäisyys on ääreton, vaikka se väheneekin suhteessa etäisyyden neliöön.

--
Seppo P.
Kreationismi perustuu tietämättömyyteen, se sikiää tietämättömyydestä ja siitä sikiää tietämättömyyttä. Tietämättömyyden levittäminen on kreationismin elinehto ja tietämättömyydessä rypeminen on kreationistin luonnollinen elämisenmuoto

korant
CE-hyväksytty
Jos nopeus on vaikka 0,5m/s niin miten niin muka ei joskus olisi vaikka missä?.
Kyllähän raketti pääsee pois gravitaatiokentästä tuollakin nopeudella mutta vaatii jumalattomasti energiaa eli on käytännössä täysin mahdotonta.




Vähän samanlainen juttu, jos heittää palloa vaikka kolmenkymmenen kilometrin nopeudella, niin on samantekevää onko heittäjän voimavarat mitkä hyvänsä, niin se heittonopeus rarkaisee, eli se pallo lentää juuri sen tehon mukaan kolmenkymmenen kilometrin nopeudella.

Eli ei myöskään pakonopeutta voi saavuttaa hitaammalla nopeudella.

fata morgana
Eli ei myöskään pakonopeutta voi saavuttaa hitaammalla nopeudella.
Pakonopeus ilmaistaan yleensä planeetan pinnalla tarvittavana nopeutena. Pakonopeus pienenee etäisyyden kasvaessa ja riittävän etäällä Maasta se olisi tuo 0,5 m/s. Käytännössä tosin muut taivaankappaleet sotkevat asiaa mutta jos oletetaan että vain Maa vaikuttaa vetovoimallaan.

korant
fata morgana
Eli ei myöskään pakonopeutta voi saavuttaa hitaammalla nopeudella.
Pakonopeus ilmaistaan yleensä planeetan pinnalla tarvittavana nopeutena. Pakonopeus pienenee etäisyyden kasvaessa ja riittävän etäällä Maasta se olisi tuo 0,5 m/s. Käytännössä tosin muut taivaankappaleet sotkevat asiaa mutta jos oletetaan että vain Maa vaikuttaa vetovoimallaan.




Joo kyllä, sillä raketilla vain täytyy olla jo se pakonopeus päästäkseen tuon putoamisnopeuden välittömästä vaikutuksesta.

fata morgana
Joo kyllä, sillä raketilla vain täytyy olla jo se pakonopeus päästäkseen tuon putoamisnopeuden välittömästä vaikutuksesta.
Mitähän nyt mahdat tarkoittaa putoamisnopeudella. Raketti nousee vakionopeudella 0,5 m/s eikä putoa lainkaan. Tosin rakettimoottorilta vaaditaan jatkuvasti tehoa painovoiman voittamiseksi kunnes saavutetaan käytännössä miljardien vuosien kuluttua etäisyys, jossa pakonopeus on 0,5 m/s.

Kyllähän taivaankappaleelta pääsee pois vaikka 5m/s liikenopeudella, jos thrustia riittää. Pakonopeus tarkoittaa sitä nopeutta, jolla kappale ilman työntövoimaa saattaa paeta gravitaatiokentästä, ja saman nopeuden rajamailla, riippuen etäisyydestä, kappale on jatkuvassa putoamisliikkeessä taivaankappaleen suhteen, jolloin se pysyy kiertoradalla.

Kaikkien kiertoradalla olevien vehkeiden ratakorkeutta on korjailtava määritellyin väliajoin, taikka ne joko putoavat takaisin maapallolle tai pakenevat ulkoavaruuteen. Geostationaarisella radalla olevat kappaleet ovat maapallon pinnan suhteen paikallaan, mutta liikkuvat noin 1.3km/s, jos niitä katsotaan kolmannen osapuolen silmin. Ne kun ovat noin ~36 000 kilsan päässä, ja ne kiertävät 24 tunnissa noin 113 000 km kehän.

Bushmaster
Kaikkien kiertoradalla olevien vehkeiden ratakorkeutta on korjailtava määritellyin väliajoin, taikka ne joko putoavat takaisin maapallolle tai pakenevat ulkoavaruuteen.
Nyt olet varmaan saanut väärää informaatiota. Tuskin ne satelliitit karkaavat ulkoavaruuteen vaan lopulta aina putoavat maahan ellei niille anneta lisävauhtia. Kiertodadalla pysyminen ei ole labiili tila vaan stabiili ilman ulkoisia häiriöitä. Ja nuo häriöt eivät yleensä potkaise satelliittia ulkoavaruuteen.

Taitavat kaikki satelliitit (siis maata kiertävät) olla putoamiskurssilla.
Niiden nopeus on vain sellainen, että maan pinta ja paikka ehtii siirtyä alta pois
satelliitin jatkaessa liike-energian aiheuttamaa kiertoliikettään. Näin satelliitti pysyy
samalla korkeudella maanpintaan nähden.

(Ei oteta nyt huomioon Einsteinin tulkintaa, että aika-avaruus-painovoimakenttä käyristyy,
ja oikeastaan satelliitin lentorata on suora)

Maapallon kaasukehä (=alemmissa kerroksissa ilmakehä) on 400 kilometrinkin
korkeudella niin paksu (monta molekyyliä kuutiometrissä), että se jarruttaa satelliitin
nopeutta. Tästähän seuraa, että satelliitin nopeus hidastuu, ja sen rata alenee.Tämä
kaasumolekylien vaikutus toimii muistaakseni geostationääriselle radalle asti.
Tosin vaikutus on pieni, sieltä romu tulee alas hitaasti.

Eli jos heittää tennispallon ISS-asemasta (suunnasta riippumatta), niin se putoaa maahan
jossainvaiheessa. Niinkuin ISS:kin, sen jälkeen kun sen huolto on lopetettu. En nyt
muista ISS:n tarkkaa ratakorkeutta, ehkä 350 km, mutta olipa mikä tahansa, sitä jarruttaa
maapallon kaasukehän aine kiertoradalla. Alas se tulee, tietenkin. Avaruusaseman
suunnittelijat ovat tietenkin tietäneet tämän faktan jo suunnitteluvaiheessa, sen takiahan
ratakorjauksia tehdään. Ratakorjaukset tarkoittavat lähinnä nopeudenlisäystä, jonka
ansiosta ratakorkeus nousee suunnitellulle tasolle.

Pakonopeustermi on mielestäni varattu "tykistökäyttöön". Eli kappaleelle annetaan
tietyssä korkeudessa sellainen potku, että se irtaantuu maan vetovoimakentästä
alkuvauhdin avulla. Normaalijärjen irtautumisnopeudeksi riittää vaikka 1 cm vuodessa,
sehän riittää, jos on riittävästi ajoainetta mukana.

Maan pinnalta ei energiatehokkuuden takia kannata käyttää pakonopeuden ylittäviä
"satelliittiammuksia", sillä ilmakehän kitka kuluttaa liian paljon käytettävissä olevaa
liike-energiaa. Parempi on ensin raketilla mennä kiertoradalle, ja sieltä jatkoenergialla
erkaantua maan vetovoimakentästä.

Loppukevennyksenä: Aikoinaan fyssantentissä olin valmistautunut huonosti.
Proffan simppeli kysymys oli pakonopeudesta. Oliko krapula tai mikä, en saanut
lasketuksi sitä kait n. 11 km sekunnissa.

Sensijaan spekuloin tilannetta, ettei ole muita kappaleita kuin maa ja se lähetetty
kappale. Vastauksessani sanoin, että mikään nopeus ei riitä. Jollei muita voimia
ole, niin parinkymmenen miljardin vuoden jälkeen kappale putoaa maahan
vetovoimien vaikutuksesta.
Sain nolla pistettä vastauksestani. Enkä syyttä - olin ehkä nenäkäs. Fysikaalisessa
mielessä minulla oli mahdollisuus olla oikeassa.

Loppuongelma: Olen kait lukenut syyt ja seuraukset joskus, mutta olen unohtanut.
Kuu etenee maasta poispäin tietyllä nopeudella. Mistä se ottaa tuohon etääntymiseen
tarvitsemansa energian, pyörimisnopeuden muutoksesta, vuorovesi-ilmiöstä vai mistä?

TPa
Sensijaan spekuloin tilannetta, ettei ole muita kappaleita kuin maa ja se lähetetty
kappale. Vastauksessani sanoin, että mikään nopeus ei riitä. Jollei muita voimia
ole, niin parinkymmenen miljardin vuoden jälkeen kappale putoaa maahan
vetovoimien vaikutuksesta.
Sain nolla pistettä vastauksestani. Enkä syyttä - olin ehkä nenäkäs. Fysikaalisessa
mielessä minulla oli mahdollisuus olla oikeassa.

Sinun olisi ainoastaan pitänyt osoittaa väitteesi matemaattisesti oikeaksi. Silti todennäköisesti olisit jäänyt pisteittä. Eiköhän siinä kysytty jotain vähän käytännönläheisempää vastausta.

Jos jokin tällainen alkaa askarruttaa, kannattaa vetäistä vähän överiksi oletuksissa. Jos oletetaan että kappaleen lähtönopeus olisi 2/3 valonnopeudesta, se olisi ensimmäisen sekunnin kuluttua n. 200000 km päässä tästä pallosta. Vähän alle, koska maan vetovoima olisi hidastanut sitä hieman. Paljonko? Se etenisi yhä lähes samalla nopeudella ja olisi seuraavan sekunnin kuluttua melkein 400000 km päässä. Ja kun otetaan huomioon että maan vetovoima vähenee suhteessa etäisyyden neliöön, ei sen vauhti hidastu edes ensimmäisen sekunnin kuluttua juuri ollenkaan.

Sen nyt voi ainakin sanoa, ettei 20 mrd vuotta riitä alkuunkaan. Jos pystyt todistamaan että se joskus pysähtyy ja liike kääntyy takaisin, olet lähes voittaja.

Electric shadow kommentoi viestiäni:
"Sen nyt voi ainakin sanoa, ettei 20 mrd vuotta riitä alkuunkaan. Jos pystyt todistamaan
että se joskus pysähtyy ja liike kääntyy takaisin, olet lähes voittaja"
"Jos jokin tällainen alkaa askarruttaa, kannattaa vetäistä vähän överiksi oletuksissa"

OK, tälle vastaväittäjälle. Pannaan aikaa ammuksen lähtöhetkestä vaikkapa
400 000 mrd vuotta. Sieltä se tulee takaisin, jollei mitään muita voimia siihen vaikuta.

Eihän minun tarvitse todistaa tässä asiassa mitään.
Kahteen kappaleeseen vaikuttaa ainoastaan yksi voima - vetovoima.
Ennemmin tai myöhemmin se kappale tulee takaisin.

Pyydän, että et tuo tähän kevyeen keskusteluun mustaa energiaa, joka vaikuttaa siihen,
että maailmankaikkeus laajenee. Paskanjauhaminen vain lisääntyisi.

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Suosituimmat