vanha.jaara

vanha.jaara profiilikuva
Joulu 2024
Vapaa kuvaus

Olen varttunut ja virttynyt tekniikan ihminen, joka on ehtinyt olla jo hyvin monessa mukana. Olen kiinnostunut hyvinkin erilaisista asioista, mutta fysiikan ja matematiikan ongelmat ovat aina haasteellisia, vaikka toisaalta kieli ja sen käyttäminen on myös kiintoisaa. Noita persoonallisuusosion vastuksia pitäisi osaltani kohtuullisesti laventaa, sillä nuo standardivastaukset eivät minulle sovi lainkaan. Minulle voit lähettää sähköpostia osoitteeseen [email protected]. Vastaan, jos vain ehdin. Kotimaa: --- Koulutus: --- Ammatti: Muu Siviilisääty: --- Lapset: ---

Liittynyt 21v sitten
5 aloitusta · 376 kommenttia
Uusimmat aloituksetSuosituimmat aloituksetUusimmat kommentit
Jos laskeskelee jotakin mutkikkaampaa kuin matkoja tai nopeuksia, niin SI-yksiköissä pitäytyminen helpottaa olennaisesti tehtävää. Silloin ei tarvitse miettiä lainkaan yksiköiden yhteensopivuutta. Joka ei tätä usko, voi yrittää fysiikan laskuja imperiaaliyksiköissä(ft, lbs, Btu, F jne.).
Sarjakehitelmä pisteen x=a ympäristössä:

f(x)= f(a) + f’(a)(x-a)/1! + f”(a)(x-a)^2/2! + …

Tuosta sarjan alusta mukaan kaksi ensimmäistä termiä.
Lausutaan suora ns. suuntakosinien avulla eli

nx*x + ny*y - p = 0.

Jotta suora kulkisi pisteen (x0, y0) kautta, tulee pisteen toteuttaa suoran yhtälö eli

nx*x0 + ny*y0 - p = 0.

Jotta pisteen (xp,yp) etäisyys suorasta olisi taas d:n suuruinen, tämä edellyttää, että

nx*xp + ny*yp - p = d.

Jotta nx ja ny olisivat suuntakosineita, niiden tulee täyttää normaaliusehto

nx^2 + ny^2 = 1.

Näin meillä on kolme yhtälöä, joista voidaan ratkaista kolme tuntematonta eli nx, ny ja p.

Ratkaisusta tulee toisen asteen polynomi, jolla on kaksi juurta. Nämä vastaavat suoria, jotka kulkevat pisteen (xp, yp) kummaltakin puolelta.
http://keskustelu.suomi24.fi/show.fcgi?category=2000000000000020&conference=4000000000000027&posting=22000000010693728#22000000010693728
http://keskustelu.suomi24.fi/show.fcgi?category=2000000000000020&conference=4500000000000543&posting=22000000023581101&view_mode=threaded
Roudalla ei ole mitään vaellusviettiä. Sen sijaan maaperällä ja rakenteilla on termistä inertiaa, eli lämpötilan muutos jatkuu tovin, vaikka jossakin osassa maaperää tai rakennetta lämpötila jopa vaihtaisi etumerkkiä. Tähän vaikuttaa sekä se, että kaikilla aineilla on tietty lämmönjohtavuus ja tietty lämpökapasiteetti, jotka molemmat yhdessä aiheuttavat hitauden. Kostean maan tapauksessa jäätymisen tai sulamisen yhteydessä vapautuva tai sitoutuva lämpömäärä vielä tehostaa ilmiötä.

Linkin

http://vzj.scijournals.org/cgi/content/figsonly/3/2/693

kuvasta 6 käy selville, kuinka routa etenee pitkälle kevääseen ja saattaa voida hyvin aina elokuun lopulle saakka niinkin etelässä kuin Luulajassa.
Kuten tuolla keskusteluhistoriassa olen todennut, pelkän ulkotermostaatin ohjaamana lämmitysteho sään nopeasti lauhtuessa putoaa todella paljon. Pakkasen jäähdyttämissä rakenteissa kylmä säilyy ja pahimmillaan etenee sekä jäädyttää rakenteissa olevat putket.

Minulla on tästä vuosien kokemukset asuessani talossa, jonka lämmitystä ohjasi vain ulkotermostaatti. Pakkasen lauhtuessa ja tuulen yltyessä sisällä oli todella kylmää. Vasta tuulianturin ja sisätermostaatin lisääminen säätöön paransi tilanteen.

Muuten, ne lämmitysjärjestelmän vedet eivät seiso putkistossa, vaan kiertopumppu huolehtii niiden liikkeestä. Näin ainakin siinä tapauksessa, että patteriventtiilejä pidetään auki. Kolmitieventtiili huolehtii siitä, että kiertoveden lämpötila pysyy haluttuna. Jos lämpöä ei tarvita, kierrätetään pelkästään verkoston vettä. Muussa tapauksessa kiertoveteen sekoitetaan lämmitettyä vettä tarpeen mukaan.
"Miksi routa lähtee vaeltamaan alemmas vasta kun maan pinnalta routa on sulanut?"

Routa ei lähde vaeltamaan alemmas, vasta kun routa on sulanut maan pinnalta, vaan se jatkaa vaeltamistaan alemmas, vaikka maanpinta olisikin sulanut.

Syynä tähän on mainittu kylmyyden varastoituminen maa-ainekseen, osin se, että varsinkin kostean jäätyneen maan lämmönjohtavuus on suurempi kuin sulan. Lisäksi jään suuri sulamislämpö pitää huolen siitä, että maan pinnalta etenevä sulamisrintama pääsee syvemmälle hyvin hitaasti. Näin routa etenee syvällä edelleen, vaikka maa olisikin pinnasta sulaa.
Putkien jäätymisestä keskustellaan joka pakkaskauden jälkeen. Tässä linkkejä aiempiin keskusteluihin:

http://keskustelu.suomi24.fi/show.fcgi?category=2000000000000020&conference=4500000000000543&posting=22000000007361724#22000000007361724

http://keskustelu.suomi24.fi/show.fcgi?category=2000000000000020&conference=4500000000000543&posting=22000000013518548#22000000013518548
Mitenkään myyjää mainostamatta (ainoa löytämäni hinnoiteltu mittari) sen voi tilata täältä:

http://www.mustekala.com/PublishedService?file=page&pageID=9&itemcode=202301
Tässä pari linkkiä superpallosta:

http://www.phys.utk.edu/demoroom/MECH/CHOOSETBALLS.htm

http://www.answers.com/topic/super-ball

Perusidea näyttää olevan hyödyntää erikoismateriaalia, jonka ominaisuuksiin kuuluu, että pallo säilyttää pompatessaan reilusti yli 90 prosenttia alkuperäisestä nopeudestaan.
Minullakin on ollut tuollainen mittari joskus kauan sitten. Se ei ole elohopealämpömittari, vaan laajenevana nesteenä toimii ilmeisesti alkoholi, joka sitten siirtelee elohopeamäntää, joka vuorostaan siirtelee maksimia tai minimiä näyttäviä tikkuja. Elohopeamännän toisella puolella on myös nestettä pitämässä hydrostaattisen paineen tasapainoa.

Mittari lienee kuvan

http://www.russell-scientific.co.uk/products/56_interior_maximumminimum_thermometer.html

mukainen.

Mittariputkien keskellä näkyvä paksumpi säiliöosuus on varsinainen mittaava elementti. Sen sisältämän nesteen laajeneminen ja supistuminen siirtää elohopeamäntää joko kauemmaksi tai lähemmäksi säiliötä. Silloin minimiä osoittavassa vasemmassa putkessa elohopea todella nousee lämpötilan laskiessa, sillä mittari on tältä osin ylösalaisin. Maksimia osoittavassa oikeassa putkessa elohopea taas laskee lämpötilan laskiessa, koska tämä osuus mittaria on normaaliasennossa.
Kun täällä näyttää ilmenevän varsin huimia nopeuksia, niin pistänpä minäkin lusikkani soppaan:
Maan pyörimisen aiheuttama nopeus päiväntasaajalla on 465 m/s eli vajaa 1700 km/h, näillä leveysasteilla 220 m/s eli 700 km/h, maan keskimääräinen ratanopeus auringon ympäri on 29,8 km/s eli 107.000 km/h, aurinkokunnan nopeus Linnunradan ympäri on 250 km/s eli 900.000 km/h jne.

Esineen absoluuttinen nopeus avaruudessa riippuu aivan siitä, mihin koordinaatisto on siellä kiinnitetty.
Jälleen kaivelin vanhoja ja aiemmasta keskustelusta löysin linkin:

http://www.lsbu.ac.uk/water/explan.html#cool

Varsin kylmäksi näyttää veden saavan ilman jäätymistä. Tosin on kyseessä epästabiili tila, joka toisaalta purkaantuu hyvin helposti ja äkkiä.
http://www.sfs.fi/standard/si-opas.pdf
Tuohon differentiaaliyhtälööni olisin voinut ottaa mukaan sekä g:n että tihyden korkeusriippuvuuden, mutta siitä olisi todennäköisesti seurannut se, että yhtälö olisi ollut vain numeerisesti ratkaistavissa.

Lisäksi tuo käyttämäni ilmanvastuksen nopeusriippuvuus pätee vain äänennopeutta pienemmille nopeuksille. Näin suurelle nopeusalueelle olisi tarvittu myös mutkikkaampi vastuslaki.

Mutta joka tapauksessa jo nuo tulokset osoittavat, että ilmakehän yläosissa vapaan putouksen nopeudet kasvavat niin suuriksi, että ilman lämpökilpiä pudottaessa palaminen on varmaa.
Yritin löytää hieman arvioita noiden mäkien ja kuoppien suuruudesta. Jossakin oli arvioitu, että gravitaation vaihtelut saavat mereen sekä parin metrin korkuisen mäen että vastaavan syvyisen kuopan. Ilmanpaineen lasku voi taas periaatteessa tuottaa matalapaineella toista metrin mäen. Lisäksi tulevat tuulet ja merivirrat, jotka voivat myös vaihdella meren pintaa huomattavastikin, joskin niiden vaikutus lienee valtamerien keskellä rannikkoja vähäisempää.
Kaivelin tässä vanhoja keskusteluja ja löysin siltä linkin tietoihin ilmakehän paineen ja samalla sen tiheyden sekä korkeuden välisestä yhteydestä:

http://www.aerospaceweb.org/question/atmosphere/q0090.shtml

Kun toisaalta ilmakehässä putoamiseen pätee ainakin likimäärin differentiaaliyhtälö

m*v' = m*g - k* v^2,

missä m on kappaleen massa, v nopeus, g maan vetovoiman aiheuttama kiihtyvyys sekä k ilmanvastuksen verrannollisuuskerroin, niin yhtälön ratkaisun raja-arvona rajanopeudeksi v0 saadaan

v0 = (m*g/k)^(1/2),

mikä on muutoin sama tulos kuin Wikipediassa

http://en.wikipedia.org/wiki/Terminal_velocity

Kun vielä otetaan huomioon, että kerroin k on suoraan verrannollinen ilman tiheyteen, niin rajanopeudeksi jo 70 kilometrin korkeudessa saadaan 100-kertainen arvo merenpinnan arvoihin verrattuna. Kun hyppääjä pääsee normaalihyppykorkeuksissa vapaassa pudotuksessa lähes arvoon 200 km/h, niin 70 kilometrissä tämä nopeus olisi jo 20000 km/h. Vaikka noissa nopeuksissa esittämäni olettamukset eivät pitäisikään tarkasti paikkaansa, niin varmaa on, että hyppääjältä palaisivat hypyssä muutkin paikat kuin vain hihat.
Vety on vain yksi tapa säilöä kemiallista energiaa esimerkiksi ajoneuvokäyttöön. Pääongelma siinä on edelleen se, että meillä ei ole vieläkään mitään tapaa tuottaa ylenmäärin primäärienergiaa, jota säilöä vetynä.

Jos edellinen kysymys saadaan ratkaistua, niin vedyn varastointi ja jakelu ovat vähäisiä teknisiä ongelmia.
Laskin tuon a-kohdan sekä hidastuvan liikkeen yhtälöiden että energiaperiaatteen kautta, ja kuten odotettavaa oli, lopputulos on täsmälleen sama eli

s=(m+M)*v^2/(2*μ*m*g),

missä s on pysähtymismatka, m veturin ja M vaunujen massa, v junan alkunopeus, μ kitkakerroin sekä g maan vetovoiman aiheuttama kiihtyvyys.

Joten mihin tässä laskentatarkkuus pääsee vaikuttamaan? Tietysti jos tehtävän laskee alusta asti numeroarvoilla, niin laskentatarkkuus silloin vaikuttaa. On kuitenkin viisaampaa opetella johtamaan lopputulos symboleilla ja sijoittaa sitten siihen tarvittavat numeroarvot. Näin pääsee aina suurempaan tarkkuuteen ja samalla parempaan käsitykseen ratkaisun luonteesta.
5 / 19
TietosuojaselosteKäyttöehdotEvästeasetuksetSäännöt