Miksi hyönteiset kestävät putoamista?

uiyguiooioi

Tollanen on pähkäilyttänyt... hyönteiset voivat pudota kymmenien metrien korkeudesta vahingoittumatta. Tietysti niillä on vähemmän massaa kuin isoilla eläimillä, mutta niihin kohdistuu myös pienempi ilmanvastus joten kiihtymisen pitäisi olla nopeampaa. Kiihtyvyys painovoimakentässähän on sama kaikille kappaleille, vain ilmanvastus hidastaa isoja kappaleita... Onko se ero massassa vaikkapa ihmiseen sitten niin valtava suhteessa eroon ilmanvastuksessa?

Itse asiassa tästä jälkimmäisestä asiasta tulikin mieleen toinen kysymys: onko usein kuultu kysymys "kumpi putoaa nopeammin, kilo rautaa vai kilo höyheniä?" ALUNPERIN tarkoitettu kompakysymykseksi? Koska vastaushan on yleensä "molemmat putoavat yhtä nopeasti koska painavat kilon" mikä ei pidä paikkaansa. Oikea vastaus on että kilo rautaa putoaa nopeammin kuin kilo höyheniä suuremman tiheyden ja siten pienemmän ilmanvastuksen takia, MUTTA jos poistat ilmakehän niin kilo rautaa ja YKSI höyhen putoavat samalla nopeudella... tuntuu että kovin moni niistä jotka mukafiksusti kysyvät tämän kysymyksen toisilta ei edes tiedä mikä oikea vastaus on ja miksi se on sitä mitä se on.

12

310

    Vastaukset 12

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Luulet vaan...

      Se usein kuultu kysymys on: "Kumpi painaa enemmän, kilo rautaa vai kilo höyheniä." (Voit testata tuota pudottamalla ne varpaillesi...)

    • ronsut

      norsu ei kestä juuri mistään putoamista

    • 7+8

      Ihme lööperiä, sekavaa jorinaa. Virheitä täynnä.

      • törkeitä virheitä!

        ONpas hurja asiavirhe tosiaan sanoa että kysymys "kumpi putoaa nopeammin kilo rautaa vai kilo höyheniä" on usein kuultu, jos se on usein kuultu vain henkilön omassa lähipiirissä!


    • 9+15

      Tuossa on kaksi asiaa. Ensinnäkin, maan vetovoima on massaan eli karkeasti tilavuuteen verrannollinen, kun taas ilman vastusvoima on pinta-alaan verrannollinen. Tuo pinta-ala/tilavuus-suhde on hyönteisillä suurempi kuin vaikkapa norsulla ja siksi ne saavat pienemmän loppunopeuden kun pudotetaan tietyltä korkeudelta.

      Kun ne osuvat maahan, saatu impulssi on verrannollinen massan ja loppunopeuden tuloon, jonka voidaan karkeasti arvioida olevan verrannollinen eliön lineaarisen mitan (esim. pituuden) neljänteen potenssiin. Lujuusvoimat ovat puolestaan verrannolliset lineaarisen mitan toiseen potenssiin. Siksi suurempi eläin kestää paljon huonommin pudotuksia.

      Samasta seikasta johtuu että jos muurahainen skaalattaisiin norsun kokoon, sen jalat eivät kestäisi omaa painoa.

      • etiikka jyrää tietee

        Eli selitys on erittäin monimutkaista matematiikkaa vaativa, eikä suoraan esim. newtonin kaavoista pääteltävissä, mutta silti ihminen on tyhmä jos ei tätä tiedä, niin tyhmä että koko ketju pitää suoltaa täyteen haukkumisviestejä?

        Jos ette osaa olla eettisiä toisia ihmisiä kohtaan niin se on ihan sama vaikka teillä olisi kymmenestä huippuyliopistosta tutkinto, ette ole silloin mitään.


      • Ohikulkija..
        etiikka jyrää tietee kirjoitti:

        Eli selitys on erittäin monimutkaista matematiikkaa vaativa, eikä suoraan esim. newtonin kaavoista pääteltävissä, mutta silti ihminen on tyhmä jos ei tätä tiedä, niin tyhmä että koko ketju pitää suoltaa täyteen haukkumisviestejä?

        Jos ette osaa olla eettisiä toisia ihmisiä kohtaan niin se on ihan sama vaikka teillä olisi kymmenestä huippuyliopistosta tutkinto, ette ole silloin mitään.

        Hyvä pointti edelliseltä: oikeasti älykäs, oppinut ja sivistynyt ihminen vastaa tyhjentävästi ja ymmärrettävästi alkuperäiseen kysymykseen, kuten 9 15 tässä ketjussa.

        Nuo mollaajat ilmeisesti hämmentyvät, kun huomaavat, etteivät osaa antaa tieteellistä vastausta johonkin arkipäivän ilmiöön, ja se hämmennys on jotenkin purettava. Niinpä väistetään kysymys ovelasti haukkumalla aloittaja typeräksi. "Kyllä minä tietäisin, mutten jaksa kaltaisellesi vääntää rautalangasta" -periaatteella. Toinen vaihtoehto on tarttua johonkin ihan epäolennaiseen aloitusviestissä. Ihan käsittämättömän turhia postauksia. Kukaan oikeasti fiksu ei toimi noin, seuratkaapa vaikka IRL tuntemianne ihmisiä.


    • ei jaksa oikein

      selitys: Kitiinikuori ja suhteellinen keveys. Riittääkö?

      • jahjkhjkshjk

        Ei kai itikalla mitään ole kitiinistä?
        Mutta itikan massa on olematon sen pinta-alaan kuten joku tuossa ketjussa mainitsi, kuollutkin itikka vajoaa vajaan metrin sekunnissa, olipa lähtökorkeus miten suuri tahansa.
        Se metri sekunnissa ei itikkaa tapa, eikä vahingoita.
        Mutta jos itikka törmää esin pyöräilijan poskeen nopeudella 20km/h itikka vammautunee, ja mopoilijaan jos mopo huristaa noin 40km/h on isku jo kuolemaksi vaikka molemmat niin mopo kuin pyöräilija työntää ilmapatjaa edessään johon itikka hieman hidastuu ennen osumistaan kohteeseen.
        Pääskyn kahmiessa itikoita ja muita hyönteisiä lentäessään ne kuolevat osuessaan pääskyn suuhun.


      • pötyä!
        jahjkhjkshjk kirjoitti:

        Ei kai itikalla mitään ole kitiinistä?
        Mutta itikan massa on olematon sen pinta-alaan kuten joku tuossa ketjussa mainitsi, kuollutkin itikka vajoaa vajaan metrin sekunnissa, olipa lähtökorkeus miten suuri tahansa.
        Se metri sekunnissa ei itikkaa tapa, eikä vahingoita.
        Mutta jos itikka törmää esin pyöräilijan poskeen nopeudella 20km/h itikka vammautunee, ja mopoilijaan jos mopo huristaa noin 40km/h on isku jo kuolemaksi vaikka molemmat niin mopo kuin pyöräilija työntää ilmapatjaa edessään johon itikka hieman hidastuu ennen osumistaan kohteeseen.
        Pääskyn kahmiessa itikoita ja muita hyönteisiä lentäessään ne kuolevat osuessaan pääskyn suuhun.

        Pelkkää oletusta. Itikka ei loukkaannu, koska on kevyt. Piste.


      • jahjkhjkshjk kirjoitti:

        Ei kai itikalla mitään ole kitiinistä?
        Mutta itikan massa on olematon sen pinta-alaan kuten joku tuossa ketjussa mainitsi, kuollutkin itikka vajoaa vajaan metrin sekunnissa, olipa lähtökorkeus miten suuri tahansa.
        Se metri sekunnissa ei itikkaa tapa, eikä vahingoita.
        Mutta jos itikka törmää esin pyöräilijan poskeen nopeudella 20km/h itikka vammautunee, ja mopoilijaan jos mopo huristaa noin 40km/h on isku jo kuolemaksi vaikka molemmat niin mopo kuin pyöräilija työntää ilmapatjaa edessään johon itikka hieman hidastuu ennen osumistaan kohteeseen.
        Pääskyn kahmiessa itikoita ja muita hyönteisiä lentäessään ne kuolevat osuessaan pääskyn suuhun.

        Kyllä hyttysissäkin on paljon kitiiniä.


    • 11+9

      Tarkastellaanpa asiaa matemaattisesti. Oletetaan että on kaksi samanmuotoista ja saman ainetiheyden omaavaa oliota mutta jolla on kokoero ja sitä voidaan luonnehtia karakteristisella lineaarisella mitalla d (esim. pituus). Tällöin olion tilavuus voidaan ilmaista funktiolla r*d^3 jossa r on erikokoisille olioille yhteinen vakio. Ilmanvastuksen olion pudotessa voidaan olettaa olevan verrannollinen olion pinta-alaan ja nopeuden neliöön, joten se on k*d^2*v^2, missä k on kaikille olioille yhteinen vakio. Liikeyhtälö putoamisnopeudelle voidaan nyt kirjoittaa seuraavasti:

      r*d^3*(dv/dt) = -k*d^2*v^2 g

      Tämän ratkaisu on:

      v = sqrt(r*d*g/k) * tanh(sqrt(k*g/r*d)*t)

      Tuo hyperbolinen tangenttifunktio lähenee arvoa 1 kun aika t kasvaa suureksi joten edessä oleva neliöjuurilauseke on rajanopeus. Nähdään että se on verrannollinen "pituuden" d neliöjuureen. 180 cm pituisella ihmisellä tuo rajanopeus on suunnilleen 60 m/s. Siten muurahaisen kokoisella (d = 1,8 cm) ihmisellä tuon rajanopeus olisi 6 m/s. Siis sama kuin ihmisen pudotessa noin kahden metrin korkeudelta. Tuo pienempi rajanopeus on yksi seikka joka vaikuttaa pienten olioiden parempaan pudotuskestävyyteen. Lisäksi on vielä se, että niillä impulssi tai liike-energia ovat suhteessa pienemmät verrattuna tukirakenteiden kestävyyteen, joka samanmuotoisilla olioilla on verrannollinen karakteristisen dimension toiseen potenssiin.

    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Jos SDP ei voita reilusti, persut kumoavat demokratian Suomesta

      Näin tekisi ainakin Rydman seuratessaan idolinsa Trumpin mallia https://www.is.fi/politiikka/art-2000012187244.html
      Maailman menoa
      598
      1495
    2. Anteeksi arkuuteni

      Olen säälittävä, mitä tulee sinun kohtaamiseen. Tunnen vaan itseni todella epävarmaksi sun kanssa. Jos minun olisi pitän
      Ikävä
      44
      827
    3. Perussuomalaisten kannatus nousi rytinällä Ylen tänään julkaisemassa tuoreimmassa gallup-kyselyssä.

      https://yle.fi/a/74-20239449 Perussuomalaisilla hurja- ja ylivoimaisesti suurin nousu tässä uudessa Ylen gallupissa. Kyl
      Maailman menoa
      473
      703
    4. Kuka melkein täysi-ikäinen hukkui?

      Poliisin mukaan nuori oli lähes täysi-ikäinen. Ennen iltakuutta tulleen ilmoituksen mukaan ihminen oli joutunut mahdoll
      Iisalmi
      10
      619
    5. Mikä on ollut

      Söpöintä välillämme?
      Ikävä
      38
      570
    6. kenen näköinen

      kaivattusi on ?
      Ikävä
      42
      566
    7. Tykkäätköhän vielä minusta?

      Yhtä paljon, kuin minä sinusta? Haaveissa ollaan kahdestaan, rauhassa ja lähennytään fyysisesti ja tutustutaan syvemmin
      Ikävä
      29
      528
    8. Olet ihana

      Muru, sä oot ihana. Tunsitko sen sähkön meidän välillä kun oltiin ihan låhekkäin? 👩‍❤️‍👩❤️😼😘
      Ikävä
      37
      500
    9. Hyvännäköinen pakkaus

      Olet hyvännäköinen pakkaus nainen.
      Ikävä
      29
      478
    10. Vihervasemmistofeministinaisasianaiset

      Tulevat tänne palstalle haukkumaan miehiä ja naljailemaan miehelle, kehuvat olevansa heitä parempia. Itse asuvat MIEHE
      Sinkut
      154
      461
    Aihe