Sanokaas jos on suuressa painottomassa tilassa, missä on ilmakehä, niin miten liikkeelle tönäsity kappale liikkuu siellä. Eikö ilmanvastus hidasta sitä aika nopeasti. Voiko tuollaisessa tilassa "uida" eteenpäin?
Heitetään vielä lopullisesti aivot narikkaan, eli sellainen kysymys, että jos aurinkokunnassa olisi ilmakehä niin eivätkö planeetat pysähtyisi ilmanvastuksesta?
Tiedän, että tämä kuulostaa typerältä, mutta kiitos asiallisista vastauksista.
Heitetään vielä lopullisesti aivot narikkaan, eli sellainen kysymys, että jos aurinkokunnassa olisi ilmakehä niin eivätkö planeetat pysähtyisi ilmanvastuksesta?
Tiedän, että tämä kuulostaa typerältä, mutta kiitos asiallisista vastauksista.
Vastaukset 20
Vanhimmat
"Painoton tila jossa on ilmakehä", ei toimi ellei ole seinämät ympärillä, muutoin kaasut karkaisivat. Rataliike tietysti hidastuisi, syöksyisi kai spiraalirataa Aurinkoon.
jos tänne lyötäis aurinkokuntaan pysyvä ilmakehä, taitais aurinko työntää aika tohinalla meitä ulospäin.
Mites jos on ontto planeetta (eli scifiä edelleen) niin sisäpinnalla on tietysti keskipakovoima, mutta onko ulkopinnalla vetovoimaa keskipistettä kohti. Sisällä olevat painautuisi sisäpintaan ja ulkopuolella olevat lentäisi avaruuteen?
Tällaisella ontolla planetaalla - tai ajatellaan sitä pyöriväksi pallokuoreksi - tapahtuisi sisäpuolella aika hauskoja ilmiöitä, jotka tulisivat esille selvästi jos pallon läpimitta olisi pieni, esim joitakin (kymmeniä) kilometrejä.
- kun kävelet päiväntasaajalta navalle, pyörimisliikkeen aikaansaama näennäispainovoima lakkaa vaikuttamasta
- navalta voit ponnistaa painottomuudessa kohti pallon keskustaa ja leijua siellä
- jos sinulla on liikkumisväline, voit siirtyä "alas" keskustasta ja pysyä edelleen painottomana - maa vain vilistäisi pyöriessään alla.
- tietenkin jos siellä on ilmakehä, se pyörisi pallon mukana ja alkaisit pyorimään mukana ja pian putoaisit.
- kun liikut pinnalla pyörimissuuntaa vastaan menetät painoasi ja muutut riittävällä nopeudella painottomaksi
- sitten voitkin ponnistaa pallon keskelle (jollei ole ilmakehää)
- vapaasti liikkuvien kappaleiden lentoradat olisivat hyvin mielenkiintoisia, sillä liikesuunta vaikuttaa. Esim. ammunnassa tähtäimet pitäisi säätää sekä leveysasteen että ampumasuunnan ja - etäisyyden mukaan.
Mitäpä jos kuviteltaan oikein suuri miehitetty avaruusalus johon luodaan keinotekoinen painovoima laittamalla se jatkuvaan pyörimisliikkeeseen, ja koko sisätila olisi yhtä suurta avotilaa (joka ei olisi käytännöllinen ratkaisu), niin sopivaa nopeutta pyörivän aluksen ulkokehälattialla pyöriville g-voima loisi normaalin maan päällisen painovoiman, mutta silti sisätilassa voisi leijua painottomuudessa : )
Jos olet navalla, ei keskipakoisvoimaa ole, mutta painoton et ole. Pallon gravitaatio kyllä kohdistuu sinuun. Suurin osa massasta kun on aina yläpuolellasi.
Mitä tarkoitat "yläpuolellasi". Ontossa pallossa ei ole painovoimaa. Pallosymmetrisillä kappaleilla painovoima kussakin "syvyydessä" on vastaava kuin pallolla, jonka säde vastaa etäisyyttä keskipisteeseen. Eli jos on pallonkuorti joka on sisältä tyhjää täynnä, ei siellä ole painovoimaa. Ulkopinnalla painovoima on vastaava kuin jos kaikki massa laitettaisiin keskipisteeseen.
On siellä painovoima. Gravitaatio on tarkkaan ottaen nolla ainoastaan origossa.
Kannataisi ottaa selvää ennenkuin kirjoittelee. Asia voidaan selvittää matemmaattisesti mutta siinä on niin paljon integraaleja, etten viitsi ryhtyä kirjoittelemaan. Laitan sen sijaan linkin jossa asia on laskettu Monte Carlolla http://www.cs.helsinki.fi/u/kohonen/torusgrav/. Eli katso kuvassa sinistä viivaa ja huomaa alla teksti: Huomaa painovoiman häviäminen pallokuoren sisällä.
Jos siis seisot pallon ulkopinnalla, sinuun kohdistuu gravitaatio, jonka pallon massa aiheuttaa. Jos siirryt pinnan paksuuden verran sisäpuolelle, gravitaatio äkkiä lakkaa? Miten pallon täyttämä kaasu poikkeaa siitä, että pallo on kiveä?
"Huomaa painovoiman häviäminen pallokuoren sisällä. "
Siis tarkoittaa että pallokuoren _keskipisteessä_.
Ei se sitä tarkoita, katso nyt sitä sinistä viivaa, painovoima on nolla koko 5 sentin matkalla, mikä on tyhjän tilan säde. Jos on ohut pallonkuori mutta jolla on paljon massaa, siinä gravitaatiossa todellakin tapahtuu jyrkkä hyppäys, kun siirtyy ulkopinnalta sisäpinnalle. Ulkopinnalla se lähinnä oleva pallonpinta (jolla etäisyydestä johtuen on merkittävä vetovoima) vetää keskimäärin pallonkuoren keskipistettä kohti. Sisäpuolella sama alue vetää keskipisteestä poispäin.
Sama pätee myös sähköisesti varattuun pallonkuoreen. Nuo ovat asioita, jotka fysiikkaa vähän enemmän opiskelleet tietävät ulkomuistista.
Tottahan toki. Etäisyyden neliö jäi huomioimatta. Mutta minä en ole fysiikkaa lukenutkaan lukion oppimäärää pidemmälle.
Kaasun massa aiheuttaisi että ontossakin pallossa ajautuisi keskelle palloa, jos kaasu ei ole pyörivässä liikeessä ja näin ei kykene luomaan keskihakuvoimaa ottaessa leijuvia kappaleita mukaansa. Joissakin ontto scenaarioissa oli pyörivä ontto pallo.
"... jos aurinkokunnassa olisi ilmakehä niin eivätkö planeetat pysähtyisi ilmanvastuksesta?"
Planeetat menettäisivät liike-energiaansa ilmanvastuksen vuoksi ja putoaisivat Aurinkoon.
Painoton ei mielestäni tarkoita sitä etteikö olisi gravitaatiota. Gravitaatiota on kaikkialla koska massaa on olemassa.
Painoton tarkoittaa vapaata putoamisliikettä, eli kaikenlaisten häviöiden ja "vastusten" (kuten ilmanvastus) puuttumista, putoamisliikettä jota mikään ei hidasta. Painottoman tilan pysyvyyden avain on siinä että vaikka kaikki putoaakin, niin on osattava pudota _ohi_, eli olla törmäämättä siihen puoleensa vetävään keskuskappaleeseen. Tarvitaan siis myös sivuttaisliike keskuskappaleeseen nähden niin että kappale putoaa jatkuvasti ohi vaikka jatkuvasti putoaakin kohti.
Painottomassa tilassa voisi olla ilmakehä jos se putoaisi esim. Aurinkoon samalla nopeudella kuin se kappale, eli ilmanvastusta ei olisi kun ko. kappaleen ja ilmakehän välillä ei ole nopeuseroa. Sellainen ei toki voine olla kovin pitkäaikainen tilanne, mutta kumminkin.
Eikös jos kuu olisi tällainen pallokuori ja sen sisällä olisi pyöreä kapple niin se ajautuisi maapallon puoleiselle pinnalle sen suuremman vetovoiman johdosta? Vai pystyykö sen pallokuoren massa luomaan sisälle jotain omia keskinäisiä järjestelmiään?
Miksi pallonkuoreen ja sen sisällä olevaan palloon vaikuttaisi olennaisesti erilainen painovoima?
Sellainen pallonkuori ei kuitenkaan todelisuudessa pysyisi koossa, riippumatta siitä mistä aineesta se on tehty. Tämä on taas näitä epärealistisia yrityksiä kelluttaa Saturnusta kahvikupissa.
Kyse on matemaattisesta mallinnuksesta. Menin itsekin vipuun, mutta kyllä pallokuoren sisällä ollaan painottomassa tilassa. Ulkopuolinen massa tietenkin vaikuttaisi juuri, kuten edellinen ajatteli. Kappale ajautuisi maapallon puoleiselle reunalle.
Mites jos kuu pyörisi? Silloinhan se irtoaisi seinämästä. Vaikuttaisi varmaan paljon se pyörimisnopeus.