Seuraa 
Viestejä45973

Tässä pakonopeuksista perustietoa. Kritiikkiä otetaan vastaan!

http://www.youtube.com/watch?v=s73iz4jay7I

Sivut

Kommentit (55)

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla

Melkoisen pitkältä ja aikaa vievältä tuo vaikuttaa mutta sopiva pituus riippuu tietty myös kohderyhmästä.
Jos puhutaan painovoimasta tulisi puhua myös keskipakovoimasta. Kun kerran keskipakovoiman sijaan käytettiin vain keskeiskiihtyvyyttä, voidaan myös painovoiman sijasta käyttää painovoiman kiihtyvyyttä. Tällöin tuo massa on jo alun pitäen pois kuvioista.

vmaanselka
Tässä pakonopeuksista perustietoa. Kritiikkiä otetaan vastaan!

http://www.youtube.com/watch?v=s73iz4jay7I




Videon kohdassa 04:45 sanot virheellisesti, että :
Ensimmäinen pakonopeus on siis pienin nopeus joka kiertolaisella voi olla.

Kuten myöhemmin johtamastasi yhtälöstä huomaat, ei kiertolaisella ole minimi nopeutta, vaan tarvittava nopeus on sitä pienempi mitä kauempana kiertolainen kiertää.
Esim geostationaarisella radalla ratanopeus on vain noin 3.07 km/s eli selvästi laskemaasi ensimmäistä pakonopeutta pienempi.

Mikäli olisit määrittänyt 1 pakonopeudeksi kuten myöhemmin teetkin kohdassa 05:45

Eli tämä nyt nimenomaan on pienin nopeus jolla satelliitti voi päätyä maan kiertoradalle.
ei mitään virhettä olisi.
Mutta juuri nyt nuo kohdat ovat ristiriidassa keskenään, ja jälkimmäinen on oikein.

09:14 väität että

tämä on siis minimi nopeus jolla kappale voi irrota maan painovoimakentästä.
Ja tämähän ei tietysti suinkaan pidä paikkaansa, painovoimakentästä irrotaan vasta sillä laskemallasi toisella pakonopeudella.
Ensimmäisellä ollaan ihan kokonaan vielä painovoimakentän vaikutuspiirissä, ja voidaan vaikka törmätä maahan jos nopeus ei ole alunperin täsmälleen kohtisuorassa sädettä vastaan.

Lisäksi käytät keskihakukiihtyvyyden sijasta normaalikiihtyvyyttä, mikä pätee ihan samalla lailla mille tahansa radalle (esim paraabeliradalla, jolla voima kohdistuu vakio suuntaan eikä keskipistettä kohti), mutta silloin R on kaarevuussäde joten gravitaatiovoiman laskennassa tulisi silloin käyttää toista sädettä R2 määrittämään etäisyyttä maan keskipisteestä. Laskelmassa on järkeä vain ympyräradan tapauksessa, joten sitä kannattaisi korostaa edes puhumalla keskihakukiihtyvyydestä.

Ja laskelmasi käyttää sitä paitsi vääriä lähtöarvoja, kun kerran oletat lähdettävän päiväntasaajalta itään tulisi myös käyttää maan säteenä ekvaattorisädettä, eli 6378 km.
Tällöin pakonopeudeksi tulee laskemaasi vähemmän, mutta toki pyöristyy samaksi.

Ei nyt viitsi jokaiselle videollesi omaa ketjua laittaa, joten kommentoin tässä vielä toistakin :
http://www.youtube.com/watch?v=smWFzpJo ... ure=relmfu
Tuossa nimität metasentriä hassusti pyörimiskeskipisteeksi, mikä ei pidä paikkaansa.
Mikäli alus kallistuessaan aina pyörisi metasentrin ympäri, pysyisi uppouman keskipiste aina samalla syvyydellä vedenpinnan alapuolella, ja näinhän ei suinkaan ole.
Reaalimaailmassa aluksen massakeskipiste voi vaikka laskea, kun alusta kallistetaan lisää vaikka oikaiseva momentti on positiivinen.
Kallistavan momentin tekemä työ kun ei varastoidu silloin aluksen nostamiseen painovoimakentässä, vaan aluksen syrjäyttämän vesimäärän keskipisteen laskemiseen painovoimakentässä, minkä seurauksena aluksen ulkopuolella olevan veden painopisteen korkeus nousee, vaikkei veden pinta tietysti nouse yhtään.
Varsinkin kuvan mukaisella pystysuorat kyljet omaavalla laivalla pyörimiskeskipiste on veden pinnan korkeudella eikä siis sama kuin metasentri, mikä toisinaan suomennetaan vaihtopisteeksi. Aluksen massakeskipiste ei siis pienillä kallistuskulmilla nouse mihinkään, vaan päinvastoin laskee, sillä painopistehän on laivoilla yleensä vedenpinnan ja siten pyörimiskeskipisteen yläpuolella.
Laivasi painopiste on pienillä ja suurilla kallistumilla sinisellä osalla, mikä suorassa olisi vesilinjan yläpuolella, mutta videon alussa taas veden pinnassa sinisen ja punaisen rajalla, hassua että saman laivan painopiste nousee aluksen kallistuessa.
.
.
Yksirunkoisilla painokölisillä purjeveneillä vakavuus suurilla kulmilla yleensä kasvaa jos vettä pääsee sisälle, eikä suinkaan pienene kuten virheellisesti väität. Pienillä kulmilla tilanne on usein toinen, ja ennen kaikkea liikkuvan veden vaikutus on kielteinen.
Esimerkkisi scandinavian cruiser voisi hyvin pienin muutoksin painopistettä nostamalla muuttua stabiiliksi ylösalaisin ollessaan, mutta jos sisällä on vapaa vesipinta, niin tila muuttuu hyvin äkkiä labiiliksi, eli vakavuus paranee. Sama pätee yleensä myös angle of vanishing stability kohdalla, eli jos sisään on päässyt vettä tuo kulma kasvaa suuremmaksi, koska syvemmällä uidessaan uppoumakeskipiste liikkuu sivulle suuntaan, mikä lisää vakavuutta selvästi nopeammin kuin mahdollinen painopisteen sivusuuntainen liike, mikä voi olla kumpaan suuntaan tahansa.

kuukle
vmaanselka
Tässä pakonopeuksista perustietoa. Kritiikkiä otetaan vastaan!

http://www.youtube.com/watch?v=s73iz4jay7I




Videon kohdassa 04:45 sanot virheellisesti, että :
Ensimmäinen pakonopeus on siis pienin nopeus joka kiertolaisella voi olla.

Kuten myöhemmin johtamastasi yhtälöstä huomaat, ei kiertolaisella ole minimi nopeutta, vaan tarvittava nopeus on sitä pienempi mitä kauempana kiertolainen kiertää.



Kiitos, mutta kyllä mielestäni tuo ensimmäinen pakonopeus on nimenomaan pienin nopeus. Kiertolaisella ei voi olla tuota pienempää nopeutta, koska tuloksena olisi tällöin Maan pintaan osuminen.

vmaanselka
Kiitos, mutta kyllä mielestäni tuo ensimmäinen pakonopeus on nimenomaan pienin nopeus. Kiertolaisella ei voi olla tuota pienempää nopeutta, koska tuloksena olisi tällöin Maan pintaan osuminen.
Sinä tarkoitat ilmeisesti kiertolaisen lähtönopeutta kun taas kuukle tarkoitti kiertolaisen pienintä nopeutta, mikä on radan kauimmassa pisteessä.

vmaanselka
Kiitos, mutta kyllä mielestäni tuo ensimmäinen pakonopeus on nimenomaan pienin nopeus. Kiertolaisella ei voi olla tuota pienempää nopeutta, koska tuloksena olisi tällöin Maan pintaan osuminen.

Unohtaisitko sen pedagogiikan toistaiseksi, jooko?

Goswell
Seuraa 
Viestejä12914
kuukle
Kuten myöhemmin johtamastasi yhtälöstä huomaat, ei kiertolaisella ole minimi nopeutta, vaan tarvittava nopeus on sitä pienempi mitä kauempana kiertolainen kiertää.
Esim geostationaarisella radalla ratanopeus on vain noin 3.07 km/s eli selvästi laskemaasi ensimmäistä pakonopeutta pienempi.



Tuosta saattaa tulle väärä kuva. Georata ja hitain ratanopeus korkeuden suhteen peräkkäin.

Minun mielestä noin.

vmaanselka
kuukle
vmaanselka
Tässä pakonopeuksista perustietoa. Kritiikkiä otetaan vastaan!

http://www.youtube.com/watch?v=s73iz4jay7I




Videon kohdassa 04:45 sanot virheellisesti, että :
Ensimmäinen pakonopeus on siis pienin nopeus joka kiertolaisella voi olla.

Kuten myöhemmin johtamastasi yhtälöstä huomaat, ei kiertolaisella ole minimi nopeutta, vaan tarvittava nopeus on sitä pienempi mitä kauempana kiertolainen kiertää.



Kiitos, mutta kyllä mielestäni tuo ensimmäinen pakonopeus on nimenomaan pienin nopeus. Kiertolaisella ei voi olla tuota pienempää nopeutta, koska tuloksena olisi tällöin Maan pintaan osuminen.



Laskemasi ensimmäinen pakonopeus yhtälö antaa ratanopeuden säteen funktiona ympyräradalle.
Säde on neliöjuuren sisällä nimittäjässä.
Siitä seuraa, että mitä suurempi säde on, sitä pienempi ratanopeuden on ympyräradalla oltava ilman mitään minimirajaa, kun muita taivaankappaleita ei tässä huomioida, ja nopeudet mitataan maan suhteen. Sen sijaan säteellä on minimi arvo, nimittäin maan suurin säde päiväntasaajalla, mikä kiertolaisen on ylitettävä osumatta maahan tai ilmakehään. (6378 km maan pinnalla, joten yli 6400 km on tarpeen, jotta kierroksia kertyisi useampia ilman rakettien käyttöä )
Tästä seuraa, että kyseistä minimi sädettä vastaa maksimiratanopeus, mikä ympyräradalla maata kiertävällä satelliitilla voi teoriassa olla. Se on suunnilleen tuo laskemasi 7.9 km/s, muttei se liian pienen säteen käytöllä laskemasi arvo neljän numeron tarkkuudella.
.
.
.
Kun ratanopeudesta siirrytään tarkastelemaan tarvittavaa lähtönopeutta maan pinnalta vapaan heittoliikkeen tapauksessa huomioimatta ilmanvastusta tulee tuosta arvosta 7.9 km/s minimi arvo, eikä maksimi kaikilla kiertoradoilla, jotka eivät maahan törmää, riippumatta siitä onko kyseessä ympyrärata vaiko jokin muu rata.

Sinä sotkit nuo kaksi eri nopeutta keskenään, ja siten opetat asian pieleen tuossa videossa kohdasta 4:45 alkaen.

Goswell
kuukle
Kuten myöhemmin johtamastasi yhtälöstä huomaat, ei kiertolaisella ole minimi nopeutta, vaan tarvittava nopeus on sitä pienempi mitä kauempana kiertolainen kiertää.
Esim geostationaarisella radalla ratanopeus on vain noin 3.07 km/s eli selvästi laskemaasi ensimmäistä pakonopeutta pienempi.



Tuosta saattaa tulle väärä kuva. Georata ja hitain ratanopeus korkeuden suhteen peräkkäin.

3,07 km/s on georadan ratanopeus, sitä kauempana oleville ympyräradoille nopeus on sitä pienempi. Hitainta ratanopeutta ei voida laskea ottamatta muita taivaankappaleita ja niiden ratoja huomioon, eikä tulosta kannata yrittääkään antaa maan suhteen, koska vastaus on silloin ajan (tai paikan) funktio.
Esim maan ja kuun välistä löytyy kohta, jossa ratanopeus olisi nolla, mutta siitähän ei ole mitään hyötyä, koska tuo kohta ei pysy maan suhteen paikallaan, vaan pysyy maan ja kuun painopisteiden välisellä suoralla. Tuossa pisteessä ilman ratanopeutta oleva kohde siis on hetkellisesti kiihtymättä mihinkään, mutta mikään kiertorata ei kyseessä ole.

Georadalla kiertoaika on 23h 56min 4.1s josta saadaan kulmanopeudeksi
w = 7.292115*10^-5 radiaania sekunnissa.
Kun Gravitaatiovakio G = 6.67428*10^-11 m^3*kg^-1*s^-2 ja maan massa m = 5.9737*10^24 kg
saadaan säteeksi R = kuutiojuuri (m*G / w^2 ) = 42168 km eli rata on (42168km - 6378km) = 35790 km päiväntasaajan yläpuolella.
Ratanopeus v = 2*pi*R / kiertoaika = 2*pi*42167.7 km / 86164.1 s = 3.0749 km/s

korant
vmaanselka
Kiitos, mutta kyllä mielestäni tuo ensimmäinen pakonopeus on nimenomaan pienin nopeus. Kiertolaisella ei voi olla tuota pienempää nopeutta, koska tuloksena olisi tällöin Maan pintaan osuminen.
Sinä tarkoitat ilmeisesti kiertolaisen lähtönopeutta kun taas kuukle tarkoitti kiertolaisen pienintä nopeutta, mikä on radan kauimmassa pisteessä.

Itseasiassa en tarkoittanut, vaan puhuin ympyräradoista.
Elliptisellä radalla toki saavutetaan pienempi hetkellinen ratanopeus radan kauimmaisessa kohdassa kuin millään ympyräradalla millä säde on tuota kauimmasta pistettä lähempänä.
Noilla elliptisillä radoilla suurin ratanopeus maata lähimmässä kohdassa on kuitenkin suurempi kuin kyseisellä etäisyydellä maata kiertävällä ympyräradalla.

Vesa Maanselka saattoi hyvin tarkoittaa lähtönopeutta, mutta puhui silti ratanopeudesta ko videon kohdassa, mikä taatusti johtaa opetuskäytössä väärinkäsityksiin siitä miten asiat ovat, ellei virhettä korjata. Lisäksi laskelmassa käytettiin liian pientä säteen arvoa, eli pienempää kuin maan pinnan säde päiväntasaajalla = 6378 km.

Goswell
Seuraa 
Viestejä12914
kuukle
3,07 km/s on georadan ratanopeus, sitä kauempana oleville ympyräradoille nopeus on sitä pienempi.



Miten se nopeus voi olla pienempi korkeammalla, matka on pidempi, aikaa on 24h kiertää se pitkä ympyrärata auringon suhteen. Minkä suhteen tuo nopeus 3,07km/s määritetään.
Eikö järkevintä olisi vertailla maanpinnan ratanopeuksiin.

kuukle
Esim maan ja kuun välistä löytyy kohta, jossa ratanopeus olisi nolla, mutta siitähän ei ole mitään hyötyä, koska tuo kohta ei pysy maan suhteen paikallaan, vaan pysyy maan ja kuun painopisteiden välisellä suoralla. Tuossa pisteessä ilman ratanopeutta oleva kohde siis on hetkellisesti kiihtymättä mihinkään, mutta mikään kiertorata ei kyseessä ole.



Ei uppoa minun järkeen tuokaan. Kuu kiertää maata maasta katsoen jollakin nopeudella, kaiketi se satelliittikin samalla kiertää maata jos kuu kerran kiertää koska satelliitti on kuun suhteen paikoillaan maasta katsoen, maa toki pyörii sen alla mutta maan ja kuun välissä satelliitti pysyy.

Merkillistä minusta kaiken kaikkiaan. Jatkakaa.

Minun mielestä noin.

Goswell
kuukle
3,07 km/s on georadan ratanopeus, sitä kauempana oleville ympyräradoille nopeus on sitä pienempi.

Miten se nopeus voi olla pienempi korkeammalla, matka on pidempi, aikaa on 24h kiertää se pitkä ympyrärata auringon suhteen.

Kuu on vielä huomattavasti georataa korkeammalla, ja ratanopeutta on vieläkin vähemmän. Kiertoaika ei todellakaan ole 24h, kuten toivottavasti tiedät, vaan reilut 4 viikkoa maan ympäri, sillä matka on pitempi ja ratanopeutta vähemmän kuin georadalla olisi.

Goswell
Minkä suhteen tuo nopeus 3,07km/s määritetään.
Eikö järkevintä olisi vertailla maanpinnan ratanopeuksiin.

Ratanopeus 3.07 km/s on määritetty maan keskipisteen pyörimättömässä havaintokoordinaatistossa. Pinnan suhteen siitä pitää vähentää pinnan nopeus, mikäli rata kiertää samaan suuntaan kuin maa pyörii, kuten yleensä asia on.

Goswell
kuukle
Esim maan ja kuun välistä löytyy kohta, jossa ratanopeus olisi nolla, mutta siitähän ei ole mitään hyötyä, koska tuo kohta ei pysy maan suhteen paikallaan, vaan pysyy maan ja kuun painopisteiden välisellä suoralla. Tuossa pisteessä ilman ratanopeutta oleva kohde siis on hetkellisesti kiihtymättä mihinkään, mutta mikään kiertorata ei kyseessä ole.

Ei uppoa minun järkeen tuokaan. Kuu kiertää maata maasta katsoen jollakin nopeudella, kaiketi se satelliittikin samalla kiertää maata jos kuu kerran kiertää koska satelliitti on kuun suhteen paikoillaan maasta katsoen, maa toki pyörii sen alla mutta maan ja kuun välissä satelliitti pysyy.

Merkillistä minusta kaiken kaikkiaan. Jatkakaa.


Satelliitti on tuossa paikallaan maan suhteen, eli ei pysy kuun suhteen paikallaan, koska kuu liikkuu ja satelliitti ei juuri ko hetkellä liiku ollenkaan, eli ratanopeus = 0. Kun lisäksi pyörimismäärä maan suhteen on nollassa, niin varmaan törmää maahan, kun kuun gravitaatio tuskin pystyy riittävää pyörimismäärää antamaan, mikäli energiaakaan on tarpeeksi radalla pysymiseen.

Ja tuossa en siis puhunut maa_kuu systeemin lagrangen pisteistä, niissähän kiertorata on mahdollinen pienehköin ratakorjauksin.
http://fi.wikipedia.org/wiki/Lagrangen_piste

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Uusimmat

Suosituimmat