Luulen, että minulla on joku aukko tiedoissa, koska jumitan eräässä helpohkossa tehtävässä:
"Kadun yli on vedetty vaijeri, jonka keskikohtaan on kiinnitetty lamppu. Lampun massa on 3,0 kg. Kumpikin vaijerin puolikas muodostaa 15 asteen kulman vaakatasoon kanssa. Laske vaijerin jännitysvoiman suuruus."
En nyt pyydä mitään kaavoja, vaan kielentämistä ja perustelua, miksi tehtävä juuri lasketaan niin kuin lasketaan. Vastaus tehtävään on 57 N. Omassa laskussani kaksikertaa 57 N. En ymmärrä miksi vastauksessa vain huomioidaan toinen vaijerin puolikas eikä koko vaijeria, jolloin vastaus olisi tämä kaksikertaa 57 N. Mikä fysikaalinen ilmiö tulee huomioida?
Toivottavasti joku lahjakas osaa auttaa ja jaksaa kirjaimellisesti selittää tehtävän rautalangsta vääntäen :)
Jännitysvoima vaijerissa
17
11247
Vastaukset
- Väänäsen selityspaja
jassoo. Siinä kadun yli menevässä vaikerissa on vain yksi jännitys. Voit havainnollistaa asian viemällä pihamaalle köyden. Asetu sinä köyden toiseen päähän ja muija toiseen. Kun kumpikin vedätte hampaat irvissä 100 kN voimalla köydestä, siinä köydessä on sitten 100 kNt jännitys, ei tuplana 200 kN.
Käske sitten muija kahvinkeittoon ja sido köysi autotallin oven kahvaan ja kisko sitä köyttä uudelleen 100 kN voimalla. Kas kummaa, edelleenkin köydessä on 100 kN jännitys.
Riittikö rautalanka? - Lisää lankaa
Jos ihminen pystyy saamaan köyteen 100 kilonewtonin voiman, hänen kannattaa ilman muuta ilmottautua "Maailman vahvin mies/nainen" -kilpailuun ainakin autonvetosarjaan, sillä voitto on aivan varma.
Enkä sitoisi köyttä ainakaan mihinkään autotallin osaan, sillä tallista tulisi helposti rytökasa tuollaisella voimalla.- epäolennaisuudet
Oletko mielestäsi välkky? Laita sitten vaikka niiden nollien väliin pilkku jos se miellyttää, tai vaihda vielä lisäksi ykkönen vitoseksi.
- ---
vaijerin lamppuun kohdistama tukivoima T voidaan jakaa kahteen osaan, jotka luonnollisesti ovat molemmat vaijerinpuolikkaiden suuntaisia ja keskenään symmetrisiä. Jos nimetään nämä vaikka T1 ja T2 niin T1 on voima jolla kadun reunalla oleva tukipiste 1 vetää lamppua kohti itseään (vaijerin kautta). Samalla siis (voiman ja vastavoiman laki) lamppu kiskoo vaijerin kautta tuota tukipistettä itseään kohti samansuuruisella voimalla. Tällä vaijerinpuolikkaalla on siis jännitys T1. Vastaavasti toisella vaijerinpuolikkaalla voiman T2 kanssa. Koska tilanne on symmetrinen, voidaan sanoa että jännitys on sama kaikkialla vaijerissa eli |T1| = |T2|= jännitysvoima vaijerissa
| | = itseisarvo ...
Voit ajatella että sinulla on vaijeri jossa jännitys 100N, nyt kun tarkastelet vaijerin keskellä olevaa vaijerin pituusalkiota (hyvin ohutta leikkauspintaa vaijerissa), tähän alkioon kyllä kohdistuu molemmilta puolilta 100N voima mutta näitä voimia ei lasketa tietenkään yhteen. Alkio pysyy tasapainossa, se kiskoo kumpaakin vaijerinpätkää 100N voimalla ja vaijerinpätkät puolestaan sitä yhtä suurella voimalla. Vaikka alkiota kiskotaan "vasemmalle ja oikealle" 100N voimalla, ne ovat yhtä ja samaa vaijerin jännitysvoimaa.
Ehkä kettinki olisi vielä parempi tapa havainnollistaa. Siinä voi tarkastella miten voimat vaikuttavat yhteen kettingin renkulaan.- aloittaja.
Kiitos vastauksesta nimetön. Epäilinkin jotain tuon kaltaista. Nyt luulen, että ymmärrän näiden vektorien käytön kuvaamassa voimasuureita.
- jännitys MPa
" T1 on voima jolla kadun reunalla oleva tukipiste 1 vetää lamppua kohti itseään (vaijerin kautta). Tällä vaijerinpuolikkaalla on siis jännitys T1. "
Ei ole. Jännitys on voiman itseisarvo jaettuna vaijerin poikkipinta-alalla.
Jännityksen si-yksikkö on Pascal, mutta yleensä käytetään sen monikertaa MPa.
jännitys ei ole vektori, mutta voima on. - ---
jännitys MPa kirjoitti:
" T1 on voima jolla kadun reunalla oleva tukipiste 1 vetää lamppua kohti itseään (vaijerin kautta). Tällä vaijerinpuolikkaalla on siis jännitys T1. "
Ei ole. Jännitys on voiman itseisarvo jaettuna vaijerin poikkipinta-alalla.
Jännityksen si-yksikkö on Pascal, mutta yleensä käytetään sen monikertaa MPa.
jännitys ei ole vektori, mutta voima on.siis jännitysvoima.
- 12+7
jännitys MPa kirjoitti:
" T1 on voima jolla kadun reunalla oleva tukipiste 1 vetää lamppua kohti itseään (vaijerin kautta). Tällä vaijerinpuolikkaalla on siis jännitys T1. "
Ei ole. Jännitys on voiman itseisarvo jaettuna vaijerin poikkipinta-alalla.
Jännityksen si-yksikkö on Pascal, mutta yleensä käytetään sen monikertaa MPa.
jännitys ei ole vektori, mutta voima on.miksei jännitys ole vektori, jos voima kerran on?
- mikä se on ?
--- kirjoitti:
siis jännitysvoima.
Onko jännitysvoima fysikaalinen suure, vaiko yleiskielinen ilmaisu ?
Jos se on suure, niin onko se skalaarisuure, vektorisuure, vaiko jotain muuta ja jos niin mitä ?
Esiintyykö esim köydessä jännitysvoimaa, kun sitä vedetään, ja mikäli esiintyy niin mihin suuntaan ?
siihen mihin köyttä vedetään, vaiko voiman vastavoiman suuntaan, eli suuntaan millä köysi vetää takaisin ? - 15+13
12+7 kirjoitti:
miksei jännitys ole vektori, jos voima kerran on?
Jännitys on tensori. Jännitysvoima on vektori.
- jännitys fysikaalise
12+7 kirjoitti:
miksei jännitys ole vektori, jos voima kerran on?
... na suureena
Jos sulla roikkuu kattoon kiinnitetyssä köydessä paino, niin köyteen kohdistuu kaksi olennaista ulkoista voimaa (oman painon, ja ilman paineen vaikutuksen lisäksi)
Toinen punnuksesta alas, ja toinen katosta ylöspäin.
Köydessä on pystysuorassa suunnassa vetojännitystä.
(mikäli ilman paine huomioidaan, on köydessä lisäksi kaikissa vaakasuorissa suunnissa puristusjännitystä )
Mikäli jännitys olisi vektori, niin laittaisitko sen osoittamaan ylöspäin vai alaspäin, ja millä perusteella tekisit tuon valinnan ?
Entä mihin suuntaan laitat sen vektorin, josa huomioit ilmanpaineen vaikutuksen ?
http://en.wikipedia.org/wiki/Stress_(mechanics)
Ei löytynyt hyvää suomenkielistä linkkiä aiheeseen, mutta kyllä tosta linkistä kuvat kertoo sulle jotain vaikket englanninkielestä ymmärtäisi mitään.
Otsikko nimeltä : "Stress modeling (Cauchy)"
kertoo ihan tarkkaan, mikä jännitys (=stress) oikein on, eli tensori.
Tuo tensori koostuu kuitenkin 9:stä skalaarista, joita on ihan sallittua tarkastella yksinäänkin, ja silloinkin niistä käytetään (ainakin yleiskielessä) nimeä jännitys, vaikka tarkempi ilmaisu olisi tilanteesta riippuen joko normaalijännitys (3kpl) tai leikkausjännitys (6kpl).
Mutta ehkä voisit miettiä esimerkkinä vaikkapa kovaksi pumpattua koripalloa, ja miettiä sen kuoressa vaikuttavia vetojännityksiä tilanteessa, jossa pallo putoaa vapaassa putoamisliikkeessä tyhjiössä. Jokaisessa kohdassa pallon pintaa veto vaikuttaa aina kaikissa pinnan suunnissa, eikä vain yhdessä niistä, eli et sitä voi mitenkään vektorilla kuvata.
(ellet sitten pseudovektorilla juuri tuossa tilanteessa, mutta se olisi aika hämäävää, siis laittaa se osoittamaan kohtisuoraan pintaa vastaan suuntaan, johon mitään voimaa ei ollenkaan kohdistu, vertaa esim pyörimismäärä nimiseen pseudovektoriin [L] , mutta koska sitä menettelyä taas et voi köyden vetojännityksen kanssa käyttää, koska ei ole perusteita valita mihin köyttä vastaan olevaa kohtisuoraa suuntaa pseudovektori olisi suunnattava, ei tästä selvästikään mitään tulisi ) - olkoon sitten niin
15+13 kirjoitti:
Jännitys on tensori. Jännitysvoima on vektori.
" Jännitysvoima on vektori "
Siinä tapauksessa köydessä ei ole jännitysvoimaa, vaan köysi joko kohdistaa sellaisen kummastakin päästä johonkin toiseen kappaleeseen, tai sitten ne toiset kappaleet kohdistavat kyseisen voiman siihen köyteen kummassakin päässä köyttä.
Eli köydessä esiintyy jännitysvoimia aina kaksin kappalein samaan aikaan.
Tämä ainakin silloin, kun joko köyden massaa ei huomioida tai sitten köydellä ei ole kiihtyvyyttä. - vielä jännitysvoimas
olkoon sitten niin kirjoitti:
" Jännitysvoima on vektori "
Siinä tapauksessa köydessä ei ole jännitysvoimaa, vaan köysi joko kohdistaa sellaisen kummastakin päästä johonkin toiseen kappaleeseen, tai sitten ne toiset kappaleet kohdistavat kyseisen voiman siihen köyteen kummassakin päässä köyttä.
Eli köydessä esiintyy jännitysvoimia aina kaksin kappalein samaan aikaan.
Tämä ainakin silloin, kun joko köyden massaa ei huomioida tai sitten köydellä ei ole kiihtyvyyttä." Laske vaijerin jännitysvoiman suuruus. "
Tällainen ilmaisu on siis virheellinen, koska niitä jännitysvoimia on kaksi (mikäli ne siis ovat vektoreita )
Pitäisi siis kysyä :" laske vaijerin jännitysvoimien suuruus ", siitä huolimatta, että juuri kyseisessä tapauksessa ne ovat yhtäsuuria, vaikka ovat erisuuntaisia.
Lisäksi mikäli jännitysvoima tarkoittaa voimaa myös muualla, kuin vaijerin päissä, tulee suuruuteenkin vaihtelua vaijerin omasta painosta, sekä lampun kiinnitysalueellla lampun painosta. - ---
mikä se on ? kirjoitti:
Onko jännitysvoima fysikaalinen suure, vaiko yleiskielinen ilmaisu ?
Jos se on suure, niin onko se skalaarisuure, vektorisuure, vaiko jotain muuta ja jos niin mitä ?
Esiintyykö esim köydessä jännitysvoimaa, kun sitä vedetään, ja mikäli esiintyy niin mihin suuntaan ?
siihen mihin köyttä vedetään, vaiko voiman vastavoiman suuntaan, eli suuntaan millä köysi vetää takaisin ?se on voima joten se ilmaistaan newtoneina. Sillä yleensä tarkoitetaan köyden tms kappaleeseen kohdistamaa vetovoimaa.
Selvästikin vektorisuure koska tällä voimalla on aina suunta ja suuruus.
Jännitysvoima on venyttävä voima joten siitä voi päätellä voiman suunnan.
Esim riippuvaan lankaan sidottu paino aiheuttaa jännitysvoiman langassa, ja lanka kohdistaa painoon yhtä suuren mutta vastakkaismerkkisen tukivoiman. - ---
--- kirjoitti:
se on voima joten se ilmaistaan newtoneina. Sillä yleensä tarkoitetaan köyden tms kappaleeseen kohdistamaa vetovoimaa.
Selvästikin vektorisuure koska tällä voimalla on aina suunta ja suuruus.
Jännitysvoima on venyttävä voima joten siitä voi päätellä voiman suunnan.
Esim riippuvaan lankaan sidottu paino aiheuttaa jännitysvoiman langassa, ja lanka kohdistaa painoon yhtä suuren mutta vastakkaismerkkisen tukivoiman.hmm, tämä selitykseni vaikuttaa itsestänikin ristiriitaiselta.
Täytyy vielä hioa vastausta. - ---
vielä jännitysvoimas kirjoitti:
" Laske vaijerin jännitysvoiman suuruus. "
Tällainen ilmaisu on siis virheellinen, koska niitä jännitysvoimia on kaksi (mikäli ne siis ovat vektoreita )
Pitäisi siis kysyä :" laske vaijerin jännitysvoimien suuruus ", siitä huolimatta, että juuri kyseisessä tapauksessa ne ovat yhtäsuuria, vaikka ovat erisuuntaisia.
Lisäksi mikäli jännitysvoima tarkoittaa voimaa myös muualla, kuin vaijerin päissä, tulee suuruuteenkin vaihtelua vaijerin omasta painosta, sekä lampun kiinnitysalueellla lampun painosta.massallisella vaijerilla jännitysvoima muuttuu vaijerin pituutta pitkin kuljettaessa, mutta näissä helpoissa laskuissa yleensä vaijerit ovat massattomia.
- Jukk4
Kyse on siis symmetriasta. Googleta lujuusoppi, symmetria, antimetria. Symmetrialeikkauksessa pistemäiset kuormitukset puolitetaan. Tuo lamppu on pistemäinen kuorma. Ei siinä sen kummemmasta ole kysymys.
Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.
Luetuimmat keskustelut
Toiselle puolikkaalleni
Sinulla ei taida olla kaikki nyt ihan hyvin? Minua itketti eilen kauheasti, sinunko itkuja itkin? Kyllä kaikki selviää j492318- 262173
Katu täyttyy askelista...
Hyvää sunnuntaita ja hyvää jatkoa jos näin...Vettä sataa, mutta hyvä vaan, ainakin kasveille.271535Näin susta unta
Teit siinä temppuja ja kurkit huomaanko. Niinkuin sun tarttis sitä epäillä. Öitä tuimalle!161484- 1241417
- 191083
Tiedätkö nainen sen tunteen
Kun toinen tulee jossain vastaan. Naama leviää hymyyn kuin hangonkeksi. Mulla on susta semmonen,tunne.71974Kauniit ihmiset ei ole sinkkuja, se on karu fakta
Ihmisessä on lähes poikkeuksetta aina jotain vikaa jos hän pysyy sinkkuna pitkään. Sori kun sanon tän näin suoraan, mut117944Mikset päästä irti ja hae apua
Mt ongelmiisi. En vaan voi ikinä enää luottaa sinuun, pelkään sinua ja toivon löytäväni jonkun muun. Rahaa sulla on saad89944Kristinusko - epätoivoinen yritys pelastaa ihmiset jumalalta
Ei ole mitään sellaista, mitä pitää "pelastua". Lukuun ottamatta tietysti ”jumalan” (sen ei jumalan, joka väittää oleva333883