Tarvitsen pikaoppitunnin painovoimasta!

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Elikkäs, tyhjiössä ollaan siis.

Kilon painoinen kivi (1 kg ) ja tonnin painoinen kivi ( 1000kg) tiputetaan samalta tasolta.

Mitä tapahtuu? Kumpi on nopeampi?

Itse nyt ainakin tässä sanoisin, että koska putoamiskiihtyvyys on vakio, niin nuo tippuvat samaa nopeutta.

Kuinka iso kappaleen pitää olla, että sen oma painovoima todella alkaa vaikuttamaan nopeuteen. Sillä tavalla siis, että se kiskoo myös maata itseään kohti.
Jokaisella massallisella objektilla on tietysti omat voimansa, mutta koska se on niin suurta, että sen voisi jotenkin havaita?

Sivut

Kommentit (90)

Herra Tohtori
Seuraa 
Viestejä2613
Liittynyt18.3.2005

Tjaa... riippuu mittaustarkkuudesta.

Capito tutto, perchè sono uno
Persona molto, molto intelligente...

-Quidquid latine dictum sit, altum viditur.

If you stare too long into the Screen, the Screen looks back at you.

Vierailija

Eli siis, noin pienillä kappaleilla ei oteta huomioon niiden oman massan aiheuttamaa vetovoimaa. Tippuuko ne yhtä nopeasti vai tippuuko painavampi selkeästi nopeampaa?

Vierailija

Jos siellä tyhjiössä ollaan, ei kumpikaan putoa yhtään minnekään. Kysymys oli siis himpun hankala. En kuitenkaan empiirisesti kokeilemalla suosittele kummankaan painon tiputusta omille varpaille. Aika moninkertaisesti pitäisi painoa olla, ennen kuin se alkaisi omalla vetovoimallaan vaikuttaa. Sellaista massaa ei muuten maasta voi löytyä, vaan sen pitäisi tulla jostain täysin muualta. Koitapas esim. tökkästä Kuu himppasen (muutama tuhat km) lähemmäs Maata, saattaa tapahtua jotakin mielenkiintoista.

Vierailija
kimmosal
Jos siellä tyhjiössä ollaan, ei kumpikaan putoa yhtään minnekään. Kysymys oli siis himpun hankala. En kuitenkaan empiirisesti kokeilemalla suosittele kummankaan painon tiputusta omille varpaille. Aika moninkertaisesti pitäisi painoa olla, ennen kuin se alkaisi omalla vetovoimallaan vaikuttaa. Sellaista massaa ei muuten maasta voi löytyä, vaan sen pitäisi tulla jostain täysin muualta. Koitapas esim. tökkästä Kuu himppasen (muutama tuhat km) lähemmäs Maata, saattaa tapahtua jotakin mielenkiintoista. :shock: 8)

Jos tosiaankin kyseessä on ehdoton eli absoluuttinen tyhjiö, kappale eli massa ei putoa mihinkään. Myös gravitaatio eli veto- ja painovoima vaikuttaa vaikutushiukkasin. Ne ja niiden kvanitt vain ovat niin pieniä, että niitä ei ole voitu havaita.

Tuota teoreettista tyhjiötä vain ei taida olla missään. Tähtien välisessä
ja galaksien välisessä varsin tyhjässä avaruudessakin vaikuttavat
valo, lämpöarvo aste, mikrosäteily, 2.7 astetta, ja heikkoa vetvoimaakinm lähimmistän tähdistä tai galakseista. Kun mennään tuonne hyvin heikon vetovoiman alueelle, hyvin luultavasti valon työntövoima on vahvempi. Mikrosäteily on joka puolelta jokseenkin yhtä vahvaa, kerrotaan.

Gravitaatio on kaksisuuntaista, siis veto- ja painovoimaa. Ks. aiheistani.

Hyvin suuret, siis tiheämassat. semmosien ylittäessä tietyn rajan, toista
tai yli kolme miljooanna aurinkomassaa, massa nurikurisesti gravitaatitoa ajatellen jakaantuu. Näin kehbtuys ei suinkana johda kohti yhtä ylivertaista "mustaukkoa" eli tiheämassaa, vaan kvasaareihin. Nämä loistavina ovat hajoavia.

Vierailija

Kyllähän nk. "ekvivalenssiperiaate" selkeästi toteaa,
että kappaleen paino ei vaikuta sen putoamisnopeuteen
gravitaatiokentässä.

Voitaisiinko tätä havainnollistaa F=ma kaavaan viittaamalla,
että vaikka suurempi massa Newtonin lain mukaan aiheut-
taakin suuremman voiman, tällä suuremmalla massalla
on myös suurempi HITAUS, joten se ei kiihdy kevyttä
nopeammin ?

Saatan olla väärässäkin eikä se olisi ensimmäinen kerta

Herra Tohtori
Seuraa 
Viestejä2613
Liittynyt18.3.2005

Kysyjä tarkoittanee, että eikö suurimassainen putoava kappale "kisko ylöspäin" sitä isompaa keskuskappaletta enemmän kuin vaikkapa putoava hiekanjyvä?

Ekvivalenssiperiaate pätee (käsittääkseni) homogeenisessa gravitaatiokentässä, jonka voimakkuus ei muutu. Eli esimerkiksi kiihtyvässä liikkeessä olevaan koordinaatistoon nähden kaksi kappaletta pysyvät yhtä lailla paikallaan...

Todellisessa maailmankaikkeudessa kuitenkin gravitaatiokentät ovat monimuotoisia ja niillä on aina jokin aiheuttaja; toisin sanottuna, kun kaksi kappaletta päästetään putoamaan toisiaan kohti niin niiden välinen etäisyys muuttuu... miten?

Käytännössä molemmat kappaleet putoavat kohti kappaleiden yhteistä massakeskipistettä. Samalla tavalla esimerkiksi Maa ja Kuu kiertävät Maa-Kuu-systeemin yhteistä painopistettä, joka asettuu Maan sisälle. Hiekanjyvä ei juuri hetkauta painopistettä pois keskuskappaleen keskipisteestä. Eikä sitä tee vielä isomman luokan avaruusasemakaan havaittavassa määrin. Harva asteroidikaan siihen kykenisi. Kuun massa on luokkaa yksi prosentti maan massasta... joten, ehkä sellainen kymmenen prosenttia keskuskappaleen massasta riittäisi jo aiheuttamaan poikkeuman, joka olisi jo otettava huomioon kaikissa tapauksissa eikä vain über-tarkoissa astromekaniikan laskuissa.

Eli, alkutilanne. Meillä on pistemäinen hiekanjyvä joka putoaa pistemäistä keskuskappaletta kohti tyhjiössä. Hiekanjyvä aiheuttaa häviävän pienen voiman keskuskappaleeseen, joten hiekanjyvä ei juurikaan liikuta itseään kohti tuota keskuskappaletta ja joutuu putoamaan matkan s aina keskuskappaleeseen asti.

Toinen tilanne: meillä on keskuskappaleen massasta 10% oleva pistemäinen kappale, joka putoaa myöskin kohti keskuskappaletta. Kappaleet putoavat itse asiassa kohti yhteistä massakeskipistettä, joka siirtyy jo huomattavan määrän (itse asiassa s/10) kohti pienempää kappaletta. Pistemäisinä kappaleina kappaleet kohtaavat siis pisteessä, joka on akselilla pisteessä s/10, jos alkutilanteessa pienempi kappale on pisteessä s ja keskuskappale origossa.

What gives? Isompi kappale putoaa matkan 9/10 s, kun taas pienimassainen hiukkanen putoaa lähes tulkoon koko matkan s. Lisäksi, kun myös isompi kappale lähestyy pistettä s/10, kappaleiden välinen näennäinen voima kasvaa etäisyyden pienentyessä nopeammin kuin ykköstilanteessa, jolloin kappaleet todellakin kohtaavat toisensa pisteessä s/10 nopeammin kuin pieni kappale kohtaa keskuskappaleen ykköstapauksessa.

EDIT: KARKEA pilkkuvirhe korjattu. Kuun massa oli kertaluokkaa liian iso. Nyt se on oikeammin.

Capito tutto, perchè sono uno
Persona molto, molto intelligente...

-Quidquid latine dictum sit, altum viditur.

If you stare too long into the Screen, the Screen looks back at you.

Vierailija

Hetkinen ,hetkinen "Herra Tohtori", nyt en ymmärrä, tai sitten
olemme lukeneet eri fysiikan / astronomian kirjaa ....

Sanot, että Kuun massa on noin 10% Maan vastaavasta ?
Minun kirjani sanoo, että se on vain noin 1/80 osa Maan
massasta. Siis Kuun halkaisija on jotakuinkin kolmasosa Maan
vastaavasta. Jos kummankin keskitiheys olisi sama, Kuu
painaisi 1/3 potenssiin 3 osaa maasta eli 1 / 27 osan. Kuun
materiaali on kuitenkin kevyempää kuin Maan ja siitä tuo
ero.

Sanot myös, että Kuu ja Maa kiertävät yhteistä massakeski-
pistettä, joka on MAAN SISÄSSÄ ? Tuossa kohtaa minun vähäinen
älyni meni pihalle .... siis emmekös tässä puhu gravitaatio-
kenttien nollapisteestä, joka siis on tuolla aika lähellä Kuuta
sillä suoralla, joka Maan ja Kuun yhdistää ? Taitaapa olla ihan
tuo Maa-Kuu - systeemin Lagrange 1 , eli se yksi epästabiileista
Lagrangen pisteistä.

Tämä on kaikki muistin varaista, muisti on vanha ja hämmästyttävän
epäluotettava työkalu, dementiakin uhkaa.... mutta jos kumoat
ym:n, avaan kirjani ja myönnän virheeni ( tai sitten en ) .

Se, että Newtonin lait pätisivät vain staattisiin painovoimasystee-
meihin .... nyt täytyy lähteä kirjastoon... muistan ( joka ei mitään
todista ! ) , ettei Einsteinkaan olisi dynamiikkaa vaatinut avaruuden
painovoimakentän yleisen käyryyden ehtona ?

Herra Tohtori
Seuraa 
Viestejä2613
Liittynyt18.3.2005

Ahjep, pilkkuvirhe.

...eli Kuun massa on noin 1,23 % maan massasta, eikä 12,3% kuten tuossa edellisessä väitin.

Siltikin, Maa-Kuu systeemi kiertää systeemin yhteistä massakeskipistettä, mikä näkyy käytännössä siten, että Maa "huojuu" radallaan jonkin verran, johtuen siitä että Kuun massa ei kykene sitä massakeskipistettä vetämään maapallon sisältä pois. Systeemin yhteinen massakeskipiste puolestaan kierää elliptistä rataa Auringon ympäri.

Lagrangen piste Maan ja Kuun välillä ei tähän liity puolestaan mitenkään. Voin etsiä kuvan tilanteesta, olen sellaisen jossain nähnyt...

Capito tutto, perchè sono uno
Persona molto, molto intelligente...

-Quidquid latine dictum sit, altum viditur.

If you stare too long into the Screen, the Screen looks back at you.

Vierailija

Niinkö ?

Koskaan ei näköjään ole liian vanha oppimaan uutta

Jos löydät sen kuvan, katsoisin mielelläni.
Perustelut myös !

Herra Tohtori
Seuraa 
Viestejä2613
Liittynyt18.3.2005

En nyt löytänyt vastaavaa kuvaa netistä, eikä minulla ole kyseistä kirjaakaan tässä käsillä, mutta yksi kuva on ainakin Patrick Mooren Avaruusatlas-kirjassa, jota tuli lapsempana selailtua hyvinkin ahkerasti.

Periaatteessa kyse on ihan samasta asiasta kuin kiinteillä kappaleilla. Vapaassa putoamisliikkeessä kiinteä kappale pyörii massakeskipisteensä ympäri. Ajattele mitä tapahtuu kun heität vasaran ilmaan. Nyt ajattele vastaavaa, mutta korvaa vasaran pää painolla ja laita toiseen päähän pienempi paino, ja niitä yhdistämään massaton tikku. Pyörii massakeskipisteen ympäri.

Maata ja Kuuta voi ajatella tällaisena kappaleena; Maa toimii vasaran päänä, Kuu on pienempi paino tikun nokassa ja massaton tikku pitää painojen etäisyyden suunnilleen samana, kuten gravitaatio tekee. Todellisuudessa tilanne ei ole aivan näin yksinkertainen, mutta Kuun kiertoradan elliptisuus on kuitenkin verraten pientä, joten hyvä approksimaatio ainakin saadaan tilanteesta.

Capito tutto, perchè sono uno
Persona molto, molto intelligente...

-Quidquid latine dictum sit, altum viditur.

If you stare too long into the Screen, the Screen looks back at you.

Vierailija

Kysymyksen muotoilu uusiksi: Jos Aurinkoa kohti pudotetaan Pluton etäisyydeltä Maa ja Kuu yhtä aikaa, mutta vastakkaisilta puolilta jotta heilahtelu tasoittuu, niin kumpi pompsahtaa Auri9ngon pintaan aiemmin?

Vierailija
Katu
Elikkäs, tyhjiössä ollaan siis.

Kilon painoinen kivi (1 kg ) ja tonnin painoinen kivi ( 1000kg) tiputetaan samalta tasolta.

Mitä tapahtuu? Kumpi on nopeampi?

Itse nyt ainakin tässä sanoisin, että koska putoamiskiihtyvyys on vakio, niin nuo tippuvat samaa nopeutta.

Kuinka iso kappaleen pitää olla, että sen oma painovoima todella alkaa vaikuttamaan nopeuteen. Sillä tavalla siis, että se kiskoo myös maata itseään kohti.
Jokaisella massallisella objektilla on tietysti omat voimansa, mutta koska se on niin suurta, että sen voisi jotenkin havaita?

Yleisesti ottaen on hieman harhaanjohtavaa sanoa, että gravitaation kiihtyvyys on vakio. Oikeampi sanonta on, että gravitaatiokentässä olevan kappaleen saama kiihtyvyys ei riipu kappaleen omasta massasta, vaan ainoastaan kentän synnyttävästä gravitoivasta massasta. Otetaan esimerkki:

Oletetaan, että meillä on kaksi kappaletta massaltaan m1 ja m2 etäisyydellä r toisistaan.

Tällöin kappale m1 aiheuttaa kappaleelle m2 kiihtyvyyden:
a2=G.m1/r^2 eli kiihtyvyys on riippumaton m2:n massasta.

Vastaavasti kappale m2 aiheuttaa kappaleelle m1 kiihtyvyyden:
a1=G.m2/r^2 eli kiihtyvyys on riippumaton m1:n massasta.

Jos toinen kappale on kovin massiivinen (m1=maa) verrattuna siihen toiseen (m2=kivi), niin aproksimaationa voidaan todellakin sanoa, että maan gravitaation kiihtyvyys on vakio. Tässä emme siis huomioi laisinkaan sitä, että myös kivi vetää maata puoleensa vaan oletamme maan "kiinnitetyksi paikoilleen".

Mutta jos kappaleiden massat ovat kokoluokaltaan samoja kuten aurinko ja planeetat tulemmekin ns. "kahden kappaleen ongelman" piiriin ja vaikkakin se on vielä täysin analyyttisesti ratkaistavissa, niin ei enää kuulune tähän. Mainittakoon vielä, että edellä oletimme myös kappaleen gravitoivan massan olevan sama kuin sen inertiaalisen massan. Se on ainakin arkielämässä ihan ok oletus.

Vierailija

O.K., puhuimme eri asioista; tarkoitat tuota barycenteriä,
joka sijaitsee noin 4 700 km Maan keskipisteestä tai 3/4 säteestä ?
Totta, SILLOIN Maa tosiaan huojuu Kuun vaikutuksesta,
samalla metodillahan havaitaan planeettoja vieraissa
aurinkokunnissa, tähti huojuu planeettojensa vaikutuksesta.

Vierailija

Ei nykyistä painovoimakäsitettä kantsi opetella kovin tarkkaan, ettei se pääse pinttymään liian pahasti sinne pääkoppaan.

Oikeastihan sitä ei ole olemassa.

Esim. kuu maapallo systeemiä voidaan kuvata yhtenä jättiplaneettana, niin että kuun toinen puoli on jättiplaneetan ulkopintaa, joka on välillä aurinkoon päin ja välillä poispäin auringosta.

Eli tämä kuvainnollinen jättiplaneettakin työntyy kaarevalla radalla poispäin auringosta, samalla kun pyörii akselinsa ympäri.

Samalla laajentuen, jolloin maapallosta avautuvat energia-aallot tönivät kuuta poispäin maapallosta ja kuusta avautuvat energia-aallot tönivät maapalloa poispäin kuusta.

Kuusta vain avautuu niin vähän tiheitä energia-aaltoja, että ne saavat maapallon työntymään vain vähän poispäin kuusta ja näin tuo keskipiste jää maapallon sisään.

Niin, tämän ajatuksen mukaanhan tuo jättiplaneetan keskipiste tuleekin maapallon keskipisteestä kohti kuuta.

Herra Tohtori puhui, ettei kuu jaksaisi vetää maapalloa niin paljon, että tuo keskipiste olisi maapallon ulkopuolella, josta päättelen, että laskettu keskipiste, jota maapallokin kiertäisi, olisikin maapallon keskipisteestä poispäin kuusta?

Toisaalta kuusta avautuvat energia-aallot saavat kuun puoleiset maapallon atomit laajenemaan nopeammin, jolloin ne tönivät toinen toisiaan nopeammin poispäin maapallon keskipisteestä ja tästä syystä esim. meri laajenee kuun puoleisella sivulla, joka selittää vuorovesi-ilmiönkin ilman ns. grvataatiovoimaa.

Ja kun tietty meren kerros laajenee myös toisella puolella jäähtyessään alle 4 asteiseksi, niin silloin myös toisella puolella maapalloa havaitaan vuorovesi-ilmiö.

Eli myös me pysymme maan pinnalla tukevasti, kun maan pinta työntyy koko ajan poispäin maapallon keskipisteestä, joka siis perustuu sihen, että atomit värähtelevätkin koko ajan sen takia, että ne laajentuessaan tönivät toinen toisiaan poispäin toisistaan ja poispäin maapallon keskipisteestä, jonne syntyy lasketun kaltainen paine ilman ns. gravitaatiovoimaa, jota siis ei edes ole oikeasti olemassa.

Ja kun laajenevat planeetat työntyvät poispäin laajenevasta auringosta kaarevalla radalla, niin silloin auringon ja planeettojen pinnat eivät tömähdä yhteen, eikä planeetat loittone suhteellisesti.

Ja näin valon yleinen punasiirtymäkin selittyy ilman ylimääräisiä tilaulottuvuuksia, koska tähdistä avautuukin koko ajan tiheämpiä ja tiheämpiä energia-aaltoja ja näin aurinkokin lämmittää meitä koko ajan yhtä paljon ja työntää meitä itsestään yhtä paljon poispäin.

Meillehän nuo auringosta avautuvat energia-aallot pysyvät koko ajan saman tiheyden omaavina, koska työnnymme samassa suhteessaa poispäin, mitä niiden aallontiheys kasvaa.

Eikäs me tarvita sitä pimeää ainettakaan, koska myös laajenevat tähdet työntyvät poispäin galaksin keskustasta, kuitenkaan suhteellisesti loittonematta ja näin tähtien liikenopeus galaksin keskustan ympäri selittyy ilman pimeää ainetta.

;):)
Savor

Joten älä opettele nykyistä painovoimakäsitettä hyvin tarkkaan, ettei se pääse pinttymään päähäsi liian pahasti, niinkuin se on sen tehnyt nykyisille fyysikoille, jotka eivät ole osanneet ajatella ennakkoluulottomasti.

;):)
Savor + ????

http://www.tiede.fi/keskustelut/viewtopic.php?t=4034

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat