ExB

Vapaa kuvaus

S = (1/µ₀) E × B

Aloituksia

10

Kommenttia

626

  1. Arvioin+itse+laskelmaan+perustuen,+että+visiirin+ulkopinta+on+suunnilleen+saman+lämpöinen+kuin+avaruuspuvun+kypärän+sisällä+oleva+ilma.Jos+mielestäsi+laskelmassani+visiirin+ulkopinnan+lämpötilasta+on+virhe+niin+ole+hyvä+ja+kerro+mikä+se+virhe+on+ihan+tarkasti.+Visiirin+emissiviteetin+vaihtelu+vaikuttaa+sen+ulkopinnan+lämpötilaan+alle+kymmenen+asteen+verran.+Tuossa+vieläpä+arvioin+tapauksen,+jossa+visiiri+on+varjon+puolella+eli+siihen+ei+osu+Auringon+valoa+ollenkaan.+Visiirin+ulkopinnan+lämpötila+ei+tietenkään+voi+olla+-100°C+sillä+muuten+kosteus+jäätyisi+sen+sisäpintaan.+Ajatus+siitä+että+se+olisi+-270°C+on+älytön,+ellei+avaruuspuvun+sisällä+ole+sama+lämpötila.
  2. Se+onkin+minun+kritiikkiäni+Windowsin+myöhemmistä+versioista.+Olen+itse+seiskaa+käyttänyt+pitkään+XP:n+jälkeen+ja+siihen+ollut+monessa+suhteessa+varsin+tyytyväinen.+Jopa+niin+tyytyväinen,+että+en+ole+viitsinyt+lähteä+Linux+-virittelyn+tielle.+Tilanne+muuttui+vasta+kympin+pakkomainostuksen+yhteydessä+ja+nyt,+kun+MS+käytännössä+esti+Win7+asentamisen+uusimmilla+prosessoreilla+varustettuihin+koneisiin.+Win10+muut+kuin+Pro+version+käyttäjät+ovat+täysin+pakkopäivitysten+armoilla.+Pro+on+hinnaltaan+tuplat+Home+-+versioon+nähden,+joten+suurin+osa+taviksista+käyttää+tietenkin+home+-+versiota.+En+myöskään+halua+ohjelmia,+jotka+olisi+vuokrattava+käyttöön+vuosi+kerrallaan.+Officesta+minulla+on+vanha+versio,+joka+toimii+edelleen+hyvin.+Kun+se+lakkaa+aikanaan+toimimasta+niin+siirryn+kotikäytön+osalta+kokonaan+LibreOfficeen.+En+tarvitse+fiitsöreitä+vaan+toimivan+tekstinkäsittelyohjelman+ja+taulukkolaskentaohjelman.+Telemetria+on+periaatekysymys.+Minun+käytössäni+olevan+tietokoneen+ei+tule+kertoa+ulospäin+muuta+kuin+sen+mihin+minä+annan+luvan.+Ei+Microsoftin+tarvitse+tietää+sitä+mitä+minä+koneeseeni+asennan+tai+mitä+sillä+teen.+En+myöskään+halua+tietoa+uusista+ohjelmista,+joita+MS+haluaisi+minulle+myydä.+Se+on+mainostusta+ja+sitä+lajia+saan+nauttia+jo+muutenkin+tarpeeksi.Ikävää,+että+ohjelmalle+"Windows+10+firewall+control"+on+tarvetta+Microsoftin+itsensä+harrastaman+toiminnan+vuoksi.
  3. Auringon+halkaisija+on+1.39+miljoonaa+kilometriä.+Maan+ja+Auringon+välimatka+on+siis+150/1.39+=+108+Auringon+halkaisijaa+eli+mittakaavasi+mukaan+108*0.20m+=+21.6+metriä.
  4. Aurinkoa+on+jo+kauan+mitattu+tutkalla+Maan+pinnalta.+Tämä+artikkeli+on+vuodelta+1964+eli+yli+50+vuoden+takaa.http://ieeexplore.ieee.org/document/1138340/http://adsabs.harvard.edu/full/1966ApJ...146..356JTuon+mukaan+mittauksia+oli+tehty+jo+vuonna+1961.+Kun+Auringosta+saa+tutkaheijastuman+niin+kaiun+viive+suoraan+kertoo+Auringon+tutkasignaalia+heijastavan+osan+ja+Maapallon+välisen+etäisyyden.Mittauksissa+käytettiin+varsin+matalia+taajuuksia.+Vuoden+1961+mittauksessa+taajuutena+oli+38+MHz+kun+tutkasignaalit+yleensä+ovat+paljon+korkeammilla+taajuuksilla.
  5. Laita+kirja+kiertoon.+Viidessäkymmenessä+vuodessa+tietoa+on+tullut+niin+paljon+lisää+että+tuo+on+auttamattomasti+vanhentunut.
  6. Vaimennuksen+lukuarvot+eri+taajuuksilla+löytyvät+esimerkiksi+täältä:https://en.wikibooks.org/wiki/Engineering_Acoustics/Outdoor_Sound_Propagation
  7. Vapaassa+tilassa+edetessään+ääniaalto+vaimenee+suhteessa+etäisyyden+neliöön+pistemäisestä+äänen+lähteestä.+Tämän+lisäksi+ilma+vaimentaa+ääntä+sitä+voimakkammin+mitä+korkeammasta+taajuudesta+on+kysymys.Taajuudella+200+kHz+ultraäänen+vaimennus+ilmassa+on+tavanomaisen+1/r^2+matkavaimennuksen+lisäksi+noin+7+-+9+dB/m.+Kymmenen+metrin+päässä+ääni+matkavaimennuksen+lisäksi+vaimentunut+70+-+90+dB+ja+kahdenkymmenen+metrin+päässä+vaimennus+on+140+-+180+dB.+Naapurin+kaikuluotain+ei+siis+toimi+ilmassa+eikä+ilmaa+pitkin+etenevää+ääntä+kuule+edes+herkällä+mittarilla+kahdenkymmenen+metrin+päässä.+Nykyisellään+lähinaapureiden+kyttäykseen+sopii+parhaiten+terahertsialueen+sähkömagneettinen+säteily.+Sillä+näkee+poliisin+iskuryhmä+seinän+takana+olevan+hengitysliikkeetkin.
  8. Suosittelen+luettavaksi+kirjaaM.+Minnaert:+Maiseman+valot+ja+väritSieltä+löytyy+ymmärrettävä+selitys+monille+mielenkiintoisille+luonnossa+näkyville+valoilmiöille.
  9. Kirjoitapa+Googlen+hakukoneeseen+DIY+ferrofluidNoilla+hakusanoilla+löytyy+reseptejä+ja+ohjeita.
  10. Aikoinaan+jo+vuonna+1672+astronomi+nimeltään+Cassini+mittasi+samanaikaisesti+Marsin+suunnan+tähtiin+nähden+kahdesta+tuhansien+kilometrien+päässä+toisistaan+olevasta+paikasta.+Suuntien+eron+perusteella+hän+sai+Marsin+etäisyyden+Maasta+selville.+Tämä+on+sama+periaate+kuin+stereonäössä,+jossa+ihminen+voi+arvioida+silmillään+kohteen+etäisyyden.+Toistamalla+mittaus+eri+vuodenaikoihin+saadaan+myös+Maan+radan+halkaisija+selville+kun+Mars+ja+Maa+kiertävät+Aurinkoa+eri+tahtiin.
  11. Suuruusluokkavertailu:+Jos+meillä+olisi+noin+0.1+mm+halkaisijainen+eli+mikroskooppinen+uraanipallo,+niin+sen+tilavuuden+sisältämää+tyhjiön+energiaa+vastaisi+koko+tunnetun+maailmankaikkeuden+täyttävä+uraanipallo+(halkaisija+noin+90+miljardia+valovuotta).
  12. Jos+mennään+kvanttimekaniikan+puolelle+niin+sitten+tyhjiön+määritelmästä+saadaan+ulos+kaikkea+kivaa+ja+ristiriitaista.+Teoria+valosta+eli+kvanttisähködynamiikka+(QED)+edellyttäisi,+että+tyhjiön+energiatiheys+olisi+käsittämättömän+suuri+eli+noin+1E113+J/m^3.+Vaikka+tyhjiön+täyttäisi+uraanilla+ja+räjäyttäisi+tuon+uraanin+kaavan+E=mc^2+mukaisesti+suoraan+energiaksi+niin+tyhjiön+energiatiheys+samassa+tilavuudessa+ylittäisi+räjähdyksestä+saadun+energiamäärän+noin+tekijällä+1E92+eli+100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000-kertaisesti+(luvussa+siis+92+nollaa).+Ongelmaa+kutsutaan+nimellä+tyhjiökatastrofi.+Se+on+todellinen+ongelma+siksi,+että+QED+on+muuten+niin+hyvin+toimiva+teoria.+Tuohon+ongelmaan+törmätään+kun+yritetään+sovittaa+yhteen+kvanttimekaniikkaa+ja+yleistä+suhteellisuusteoriaa.+Ristiriita+on+repinyt+fyysikoiden+sieluja+jo+kauan.
  13. Tyhjiön+määritelmä+riippuu+tilanteesta.+Yleensä+puhutaan+tyhjiöstä+tarkoittaen+sitä,+että+kyseisessä+tilassa+ei+ole+ainetta+eli+massaa+eli+pääasiassa+atomeita+(vetyatomeita+tai+niiden+ytimiä+eli+protoneita).+Elektroneja+tai+positroneita+tyhjiössä+on+harvemmin+niin+paljon,+että+niiden+massalla+olisi+merkitystä+ja+kaikki+muut+alkeishiukkaset+ovat+joko+lähes+massattomia,+vuorovaikuttavat+hyvin+vähän+tai+ovat+hyvin+lyhytikäisiä.Ne+kentät+joista+kirjoitit+tarkoittavat+yleensä+sähkömagneettista+kenttää.+Sillä+ei+ole+massaa+vaikka+sillä+onkin+energiaa.+Vain+poikkeustilanteissa+sitä+on+avaruudessa+niin+paljon,+että+se+vaikuttaisi+tyhjiön+ominaisuuksiin+merkittävästi.
  14. Ulkopintaan+muovin+läpi+tulevan+tehon+on+oltava+sama+kuin+minkä+pinta+säteilee+avaruuteen+lämpösäteilynä.+Käytetään+Stefan-Boltzmannin+lakia+apuna.+Oletetaan,+että+visiirin+ulkopuolella+on+avaruutta+absoluuttisen+nollapisteen+lämpötilassa+eli+että+visiiriin+ei+tule+avaruudesta+yhtän+tehoa+takaisin.+Tässä+laskussa+on+käytettävä+absoluuttisia+lämpötiloja+eli+kelvin+-+asteikkoa.+Nollan+celsiuksen+lämpötila+on+noin+273+K.P+=+emissiivisyys*SB_vakio*A*T2^4missä+SB_vakio+on+Stefan-Boltzmannin+vakio+5.67E-8W/m^2K^4,A+=+pinta-ala,+ja+T2+on+pinnan+lämpötila+Kelvineinä.S-B+lain+mukaan+jos+pinnan+emissiivisyys+on+1+(musta+kappale+tai+pinnoittamaton+muovi)+niin++10+C+eli+283+K+lämpöinen+ulkopinta+lähettää+absoluuttisen+kylmään+avaruuteen+lämpösäteilyä+363+W/m^2.+Tuosta+tulisi+aiemman+perusteella+lämpötilaeroksi+neljän+millin+paksuisen+visiirin+muovipinnan+sisä-+ja+ulkopintojen+välille+vaivaiset+seitsemän+astetta+eli+muovin+sisäpinnan+lämpötila+olisi++17+astetta.Lasketaan+miten+visiirin+kultapinta+muuttaa+tilannetta.+Otetaan+arvaus+emissiviteetille+vaikkapa+0.1+jolloin+lämpövirta+olisi+edelliseen+verrattuna+kymmenesosa.+Lämpötilaero+visiirin+sisä-+ja+ulkopinnan+välillä+olisi+vastaavasti+alle+yksi+aste.+Jos+sisäpinta+olisi+noin+20+C+niin+ulkopinta+olisi+vastaavasti+noin+19+C.++Lämpövuoto+olisi+luokkaa+alle+40+W/m^2.++Jokainen+10+cm+x+10+cm+kokoinen+pinta-ala+visiiriä+vuotaisi+noin+0.4+wattia+lämpöä.Kuten+tuosta+huomataan+ei+visiirin+ulkopinnan+tarvitse+kestää+hirmuista+kylmyyttä+vaikka+avaruus+on+kylmä.+Avaruuden+tyhjiön+ansiosta+se+on+erittäin+hyvin+lämpöeristetty.+Se+toimisi+jopa+ilman+kultapinnoitetta+mutta+silloin+lämmönhukka+olisi+suurempi+ja+kosteuden+tiivistymisen+riskin+vuoksi+sitä+todennäköisesti+olisi+lämmitettävä+sisältäpäin.+Kullattuna+lämmitystä+ei+tarvita.
  15. Olkoon+meillä+pinta-alaltaan+A+suuruinen+palanen+visiiriä.+Sen+sisäpinnan+lämpötila+on+T1+ja+ulkopinnan+lämpötila+T2.Lämmönjohtavuuden+perusteella+voidaan+suoraan+laskea,+ettäP+=+(k*A/d)(T1-T2)missä+P+=+lämpövirta+pinnan+läpi+Watteinak+=+lämmönjohtavuus+0.2+W/mkd+=+paksuus+0.004+mJos+tuohon+sijoittelee+numeroita+niin+huomaa,+että+P=+400+W+per+neliömetri+suuruinen+lämpövirta+visiirin+läpi+aiheuttaisi+sisä-+ja+ulkopintojen+välille+lämpötilaeron+T1-T2+=+8+astetta.
  16. Kysymys+kuuluu:+Kuinka+kylmä+on+avaruuspuvun+visiirin+ulkopinta+ja+kuinka+suuri+on+visiirin+ulkopinnan+ja+sisäpinnan+välinen+lämpötilaero?Laskeskellaan+visiirin+lämpövuotoja+sen+perusteella+mitä+siitä+tiedetään.+Avaruuspukujen+visiiri+on+valmistettu+polykarbonaattimuovista.+Sen+paksuus+d+on+luokkaa+1/8+tuumaa+eli+jotakin+3+...+4+mm+väliltä.+Arvataan+että+4+mm+eli+d=0.004m.+Tuon+tiedon+löytää+netistä.Polykarbonaatin+lämmönjohtavuus+huoneenlämpötilassa+on+jotakuinkin+k=0.2W/mK.+Pinnoittamattoman+polykarbonaatin+terminen+emissiivisyys+on+luokkaa+0.9+eli+varsin+lähellä+mustan+kappaleen+emissiivisyyttä.+Kiillotetun+kultapinnan+terminen+emissiivisyys+on+luokkaa+0.025+eli+hyvin+pieni.+Visiirin+kultapinnoitteen+emissiivisyys+on+jotakin+noiden+väliltä.+Voisi+arvata+että+se+on+esimerkiksi+0.1.Oletetaan,+että+visiirin+ulkopuolella+on+pelkkää+absoluuttisen+kylmää+avaruutta.+Sieltä+ei+siis+tulisi+takaisin+yhtään+lämpösäteilyä.
  17. Kysymys+esitettiin+tietenkin+oletuksella,+että+tuntemamme+luonnonlait+ovat+voimassa.+Niihin+luonnonlakeihin+ainakin+toistaiseksi+kuuluu+erityinen+suhteellisuusteoria+ja+sen+kuvaamat+lainalaisuudet.Kaavat+eivät+selitä+sitä,+miksi+valon+nopeutta+ei+voi+ylittää+vaan+sen,+miten+nopeus+käyttäytyy+tuntemamme+fysiikan+puitteissa.+Kysymykseen+"miksi?"+on+yleensä+paljon+vaikeampi+vastata+kuin+kysymykseen+"miten?".Suhtis+itsessään+ei+vastaa+kysymykseen+"miksi+valon+nopeus+on+maksiminopeus".+Se+vastaa+rajoitetusti+kysymykseen+"Jos+valon+nopeus+on+maksiminopeus+niin+mitä+siitä+seuraa".++Valon+tyhjiönopeuden+ylittämättömyys+on+suhtiksessa+lähtöoletuksena,+jota+tähän+mennessä+ei+yrityksistä+huolimatta+ole+onnistuttu+todistamaan+vääräksi.
  18. Tuo+kaava+löytyy+mm.+tämän+kurssin+kotitehtävistä:http://nebula.physics.uakron.edu/dept/faculty/jutta/modeling/notes0122a.pdfRelativistisesta+liikkeestä+löytyy+netistä+paljon+materiaalia.
  19. No+ei+ole+oikea+eli+kiitos,+hyvä+huomio.+Siitä+puuttui+neliöjuuren+alta+yksi+neliöinti.+Tässä+korjattuna:v+=+(t*F/m)/sqrt(1+++(t*F/m*c)^2+)tai+toisin+kirjoitettunav/c+=+Z/sqrt(1+Z^2),+missä+Z+=+t*F/(m*c)missä+c+on+valon+nopeus.
  20. Tyhjiö+on+aina+suhteellinen+käsite.+Itse+olen+ollut+tekemässä+mittauksia+karkeasta+tyhjiöstä+ultratyhjiöön+asti,+mutta+kylläkin+vain+maan+pinnalla.+Tässä+vähän+mittakaavaa.Ilmakehässä+27+000+000+000+000+000+000+(2.7E19)+atomia+per+kuutiosenttiParas+labrassa+saavutettu+tyhjiö+10+000+atomia+per+kuutiosentti.Tähtienvälinen+avaruus:+1+atomi+per+kuutiosenttimetri+eli+1+000+000+atomia+per+kuutiometri.Galaksien+välinen+avaruus:+vähemmän+kuin+1+atomi+per+kuutiometriTäydellistä+tyhjiötä+on+vaikea+löytää+mistään+varsinkin,+kun+nuo+avaruudessa+olevat+kaasuatomit+eivät+pysy+paikallaan+vaan+kiitävät+kovaa+vauhtia+satunnaisiin+suuntiin.+Jos+siis+ottaa+kuutiometrin+tähtienvälistä+avaruutta+ja+katselee+sitä+sekunnin+ajan+niin+tilavuuden+lävitse+on+tuossa+ajassa+kulkenut+varsin+suuri+määrä+vetyatomeita.
    21. 30 / 32
TietosuojaselosteKäyttöehdotEvästeasetuksetSäännöt