Liikemäärä säilyy aina kappaleiden törmäyksissä. En ymmärrä miksi näin on. Vaikka liike-energia katoaa niin sittenkin liikemäärä säilyy. Miten liikemäärä voi säilyä kun ainahan esim. törmäävät pinnat lämpiävät? Mitä järkeä yleensäkään on koko liikemäärässä?
En ymmärrä liikemäärää
helsinkiläinenkökeksintö
702406
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 70
Vanhimmat
Oletetaan kahden identtisen 1650 kg kokonaismassaisen Volvon törmäävän suoralla tiellä toisiinsa molempien autojen nopeuden ollessa 36 m/s. Oletetaan kimmoton törmäys.
Pläts.
Koriteräksen ja rakenteiden ruhjoutuminen ja kasaanpainuminen on melkoista, törmäysenergian purkautuminen myös lämpönä on varsin suurta, kyydissäolijoiden hengissä säilyminen erittäin epätodennäköistä. Laske vapautunut energia.
Näiden kahden järjestelmän liikemäärän kokonaismuutos suhteessa koordinaatistoon, eli maantiellä olevaan nopeustutkaan on tasan nolla. Näin se vaan menee.
Samanlainen Volvo kuin edellisessä esimerkissä kajauttaa 36 m/s suoraan kallioon. Vapautuu melkoisesti energiaa, mutta liikemäärä ei muutu. Kuinka paljon törmäys nopeuttaa tai hidastaa Maapallon pyörimistä jos oletetaan törmäysvektorin olleen Maan leveyspiirien suuntainen ja Päiväntasaajan kohdalla?
aivan, mutta millä voidaan perustella, että MIKSI ja mitä varten liikemäärä säilyy?
Kirjoitit että "Näin se vaan menee." Tämän tyylisellä vastauksella olisi ainakin minun fysiikanvastaukseni pistemäärä ollut 0/6
Liikemäärä säilyy biljardipalloilla muttei Volvoilla.. Eikä energia aina säily. Systeemin alku - ja loppuenergian erotus on systeemin alku työ. Katso Wikipedia → energiaperiaate.
"alku työ", piti olla"tekemä työ"
Kun systeemin loppuenergia on eri kuin systeemin alkuenergia, on energia muuttanut vain muotoaan. Ei energia mihinkään häviä.
Noetherin teoreeman mukaan esim. liikemäärän säilyminen liittyy maailman symmetriaominaisuuksin.
Ja tuossa on selitetty liikemäärän säilyminen Newtonin 3 lakiin perustuen http://www.physicsclassroom.com/class/momentum/Lesson-2/Momentum-Conservation-Principle
Totta
En ymmärrä voiman ja vastavoiman lakia. Ajatelkaa esimerkiksi panssarivaunua, joka ajaa lepikkoa nurin. Tankki vaikuttaa lepikkoon paljon suuremmalla voimalla mitä lepikko vaikuttaa tankkiin, sillä lepikko menee nurin???
Eikös lepikkokin vaikuta tankkiin ton 3. lain mukaan samalla voimalla, mikä tarvitaan sen lepikon kaatamiseen? (Siis EI sillä voimalla, joka tarvitaan sen tankin liikuttamiseen!) Toi voima vaan on tankin tapauksessa niin pieni, et tuskinpa siihen tulee naarmuakaan.
Kyllä, lepikko vaikuttaa tankkiin voimalla, mikä vaaditaan lepikon kaatamiseen, mutta tankin voima on paljon suurempi kuin se.
Emmyn oivallus on nykyfysiikalle täysin keskeinen juttu.
En halua väheksyä Noethernia mutta ranskalaiset oivalsivat asian ensin.
Se on kuitenkin ansaitusti "Noetherin" teoreema.
Ei energiakaan katoa.
Mutta muuttaa muotoaan
Energia on vain laskennallinen suure, ei sillä ole mitään "substanssia" joka voisi "muuttaa muotoaan". Olen jo aiemminkin kertonut, ettei energiaa löydy kaupan hyllyltä, sähköpattereita, rasvaa, bensaa ym. kyllä löytyy. Niillä on tietty energiasisätö, energian määrä, mutta se on siis vain laskennallinen, tosin varsin hyödyllinen, suure.
Feynman näkyy kirjassaan "The Feynman Lectures on Physics" olavan myös tätä mieltä.
Ohman
Porakoneen akun energia on tyypillisesti 50 MJ. Jos sillä poraa reikiä puuhun, akun energia laskee, sanotaan vaikka 40 MJ:en . Energia on siis kadonnut. Ei kokonaan lämmöksi, vaan reikien tekemiseen puuhun. Energia ei siis aina säily.
Kun reikiä on porattu, on syntynyt uutta pintaa ja siten myös pintaenergiaa.
Näissä on syytä olla tarkkana.
Rakas Ohman,
Minulla on sama kirja ja olen lukenut sen.
Tietenkin tässä rönsyilevässä ketjussakin pitää alkaa miettimään
mitä substanssiarvoa on luovuttaa tänne energiaa. Uskon, että ymmärrät
mitä tarkoitan
Liikemäärä säilyy, jos systeemiin ei vaikuta ulkoisia voimia. Tällöin törmäyksen aikana törmääviin kappaleisiin vaikuttaa Newtonin kolmannen lain mukaan yhtä suuret, mutta vastakkaissuuntaiset voimat. Tällöin Newtonin toisen lain mukaan (voima on liikemäärän muutos per aika) kappaleiden liikemäärän muutoksetkin ovat yhtäsuuret, mutta vastakkaisuuntaiset. Siispä liikemäärä säilyy.
Isot on akut porakoneessa ?
Mulla on 12V ja 1,2 Ah. Tekee 12*1,2*3600 J =51,84MJ.
Onko 51840 J sama kuin 51,84 MJ ... ? ?
Oho! Se onkin 51,84 kJ.
Jokainen maakunnan metsämies tietää, että hirvikivääri potkaisee. Sitä sanotaan rekyyliksi. Näin se liikemäärän säilymisen laki näkyy.
Hmmm?
Entäs jos se luoti sit osuukin suo, sanotaan nyt vaikka, päähän?
Niin sun päähän retkahtaa sillon sen luodin liikesuunnan mukaiseen suuntaan sen luodin liikemäärän verran, eikö niin? (miinus siihen päähän tulevaan reikään kulunut energia)
No mitäs se vastavoima sitten tässä tapauksessa tekee?
Potkasee sen luodin ulos sun päästäs päinvastaseen suuntaan, vai?
Vai joku muu, mikä: ________?
Jos osaat soveltaa liikemäärän säilymislakia, niin kyllä se ymmärrys joskus keski-iässä tulee (tai vanhempana).
Olisiko maapallon pyörimisvauhtia mahdollista käytännössä merkittävästi muuttaa jos sellaiseen olisi jostain syystä haluja ja tarvetta?
Vuorokausi pitenee koko ajan pikku hiljaa. Tämä jontuu siitä, että kuun ja maan välinen vuorovesi-ilmiö hukkaa maan pyörimisenergiaa kitkaan. Myös kuu loittonee maasta.
Muutos on niin hidas, että Lauri Lylykään ei ole vielä ryhtynyt sitä vastustamaan.
Tiedän, ja siksi kysyinkin voisiko pyörimistä nimenomaan merkittävästi muuttaa, ettei tulisi tuollaista vastausta.
ei voi
Yhtä hyvin voisi kysyä, että onko mahdollista nostaa itseään tukasta.
Jos laitetaan noita SaturnV rakettimoottoreita Afrikkaan ja Etelä-Amerikkaan sopivin välein linjassa ja useampi rinnakkain osoittamaan pari astetta yli horisontin joko itään tai länteen. Kuvitellaan että moottoreita riittäisi tarpeen mukaan ihan kuinka paljon vaan.
Teoriassa kyllä. Maapallon pyörimisenergia on noin 2.6E 29 J. Sen muuttaminen vaikka vain prosentilla vaatisi valtavasti energiaa.
SaturnV kantoraketin ykkösvaiheen viiden moottorin yhteenlaskettu työntövoima merenpinnan tasossa on n. 34 MN. Kuinkas monta tuollaista suunnilleen joutuisi käynnistämään päiväntasaajalla saadakseen muutettua Maan pyörimisenergiaa sen 1%?
Onko jonkunlaista edes summittaista arviota että minkälainen määrä kyseisen kantoraketin ykkösvaiheita tarvittaisiin tuohon tehtävään?
Ei onnistu poijjaat! Ette ole ottanut huomioon kantoraketeiden polttokaasujen vaikutusta Maapalloa ympäröivään ilmaan. Se liikemäärä säilyy edelleen.
Jos ne lukemattomat raketit sitten liikuttavat ilmakehää, niin vaikuttaisihan se ilman liikuttaminen maapallon liikkeeseen?
Niinpä niin. Mietippä mihin kaikkeen se vaikuttaa.
Raketit siirtävät ilmaa vastakkaiseen suuntaa kuin mihin ne yrittävät pyöräyttää maapalloa, mutta ilmaa ne siirtäisivät pääasiassa vain päiväntasaajan leveysasteilla. Kumoaisiko rakettien päiväntasaajalla maapallon pinnalle aiheuttama vastatuuli niiden antaman työntövoiman?
Kuinka paljon raketteja sitten tarvittaisiin mikäli ne saataisiin töihin vahvojen mutta keveiden ihmevaijereiden päähän matalalle Maan kiertoradalle päiväntasaajan kohdille?
Huonoin selitys elämässä. Ei se ilman liikuttaminen vaikuta läheskään samalla tavalla kiinteisiin kappaleisiin.
Ajatteleppa vaikka kiihdytysautoa joka lähtee ammuttuna paikoiltaan. Sen jälkihöyryissä, jos olisi tulenkestävä puku, niin lentäisikö edes persiilleen ilmavirrasta?
Auto sen sijaan lähtee toiseen suuntaan kuin tykin suusta.
FyssanOpe tais nyt pilata mun lapsuuteni sankarin, Herra Teräsmiehen tekemä maapallon pyörimisliikkeen hidastus pelkästään lentämällä sen ympäri vastapäivää! :( Oletpas ilkeä ihminen!
:D
hypoteesi: kohe joka valonnopeutta, ampuu hirvikiväärillä..
nii?
Massattomalla fotonillakin on liikemäärä. Se on E/c eli energia/valon nopeus.
Ei ammu!
Siinä vaiheessa kun hirvikivääri (saati se ampuja!) saadaan kiihdytettyä valon nopeuteen, sen massa on niin saatanallinen et sitä ei pitele enää edes se montatuhatta kilometriä tunnissa sitten kappaleiksi repeytynyt metsästäjäkään!
Ja kotitehtäväks vois jättää sen laskemisen, et kuinka monta tonnia ruutia sen valonnopeutta kulkevan luodin kiihdyttämiseen ulos sen aseen piipusta tarvitaan!
Ajattele näin. Jos paikkakunnan S-Market lopettaa niin kohta siinä on K-Kauppa. Liikemäärä pysyy samana.
Mahtava kommentti. Tästä pitäisi jonkun tehdä väikkäri
Ei pysy!
Koska Alko ja S-ryhmä on tehny jonku diilin, et alkoja ei voi olla kuin S-kaupoissa, ei K-kaupoissa! Eli jos S lähtee, niin alko lähtee myös, joten kokonaisliikemäärä on -1.
-(S A)=K
(Eikä sit irvitä jos meni iha syteen toi kaava, mä oon ihan käsi matikassa! :/ )
Liikemäärä on laskennallinen suure joka lasketaan kappaleen massan m ja nopeuden v avulla ja = mv.
Sen säilyminen seuraa Newtonin mekaniikan peruspostulaateista, jotka ovat Newtonin1. , 2. ja 3.
laki.
Nämä taas tosiaan ovat postulaatteja tai aksioomia, jos niin halutaan sanoa. Eivät ne enää seuraa mistään yksinkertaisemmasta asiasta. Tietenkin Newton postuloi nämä "lait" tiettyjen havaintojen ja ajatuskokeiden perusteella ja "jättiläisten hartioilla seisten".
Ei tuo Noetherin teoreema asiaa sen paremmin "selitä". Liikemäärän säilymisen ja Newtonin liikelait voi siitä johtaa, mutta sitten tulisi selittää, miksi avaruus on translaatioinvariantti.
Ohman
Liikemäärästä on myös huomattava, että se on vektorisuure. Siihen kuuluu sen suuruuden lisäksi oleellisesti myös suunta. Tunnetko vektorilaskentaa? Jos vektorit ovat samansuuntaisia, ne voidaan kyllä laskea yhteen aivan samoin kuin tavalliset luvut, mutta muussa tapauksessa summa määräytyy ns. suunnikassäännön mukaan. Tai jos vektorit ovat tarkalleen vastakkaissuuntaisia, niiden summa onkin laskettava samoin kuin positiivisten ja negatiivisten lukujen summa, siis itse asiassa vähennyslaskulla. Erityisesti yhtä pitkien, mutta vastakkaissuuntaisten vektorien summa on nolla.
Jos kaksi yhtä massiivista kappaletta liikkuu yhtä suurilla nopeuksilla vastakkaisiin suuntiin, niiden liikemäärien summa on nolla, sillä niiden liikemäärät ovat itseisarvoltaan yhtä suuret mutta vastakkaissuuntaiset. Ja jos kaksi tällaista kappaletta törmää toisiinsa täysin kimmottomasti, esimerkiksi kaksi autoa nokkakolarissa, niiden liike-energia kyllä muuttuu joksikin muuksi energian muodoksi, lähinnä lämmöksi, mutta kokonaisliikemäärä säilyy: sehän on nolla sekä ennen törmäystä että sen jälkeen. (Tarkkaan ottaen lämpökin kyllä on liike-energiaa, nimittäin eri suuntiin värähtelevien atomien ja molekyylien liike-energiaa, mutta tällaisissa käytännön sovelluksissa "liike-energiaksi" lasketaan vain ns. makroskooppisten kappaleiden liike-energiat.)
Törmäysten toinen äärimmäistapaus on täysin kimmoinen törmäys, jossa kappaleiden yhteenlaskettu liike-energiakin säilyy (eli se ei muutu lämmöksi). Sellaisia ei käytännössä esiinny muutoin kuin mikrotasolla, mutta likiarvona se kyllä soveltuu joihinkin tuttuihin tapauksiin, esimerkiksi biljardipallojen törmäyksiin. Laskettaessa, mikä on kappaleiden liikesuunta ja nopeus törmäyksen jälkeen, on sovellettava sekä (liike-)energian että liikemäärän säilymislakia. Tällöin saadaan kaksi yhtälöä (jotka vastaavat kumpaakin säilymislakia) ja kaksi tuntematonta (kummankin kappaleen nopeusvektorit törmäyksen jälkeen), ja tunnetustihan yhtälöryhmä voidaan ratkaista, kun yhtälöitä ja tuntemattomia on yhtä monta.
Hyvä kysymys jälleen!
Ensinnäkin sekä energia, että liikemäärä säilyvät aina! Älä anna kenenkään uskotella, että asia olisi toisin.
Yritän hahmottaa asiaa: ajattele, että kaksi samankokoista mätää tomaattia lentävät ja törmäävät toisiinsa samalla vauhdilla. Mitä tapahtuu? Ne molemmat putoavat maahan, suunnilleen samaan
paikkaan, pursuttaen sisällykset minne sattuu - eikö vaan?
Nyt voit ajatella, että liikemäärää hävisi, koska molemmilla oli aluksi suurehko liikemäärä ja
lopuksi ei jäänyt liikemäärää kuin nuo pursuavat pisarat. Mutta asia on niin, että liikemäärä
ei ole pelkkä numero, sillä on myös suunta - se on vektori matemaattisesti. Jos vasemmalta
lentää tomaatti oikealle, voit sanoa vaikka että sen nopeus on 15 m/sec. Ja kun oikealta
lentää tomaatti vasemmalle, sen nopeus on samalla tavalla -15 m/sec (koska se lentää
toiseen suuntaan, pitää olla miinusmerkki).
Säilyykö siis liikemäärä?
Aluksi liikemäärä on 15 m/sec (- 15 m/sec) = 0.
Lopuksi liikemäärä on: no, pari mätää tomaattia maassa, eikohän sekin ole nolla
Entä energia? No se muuttui kokonaan lämmöksi
Olet oikeassa. Olettamassasi tilanteessa molempien tomaattien yhteenlaskettu liikemäärä (vektorina) on nollavektori sekä ennen törmäystä että sen jälkeen.
Mutta jos se ei törmäisikään toiseen tomaattiin vaan kiinteään seinään, tapahtuisi hieman toisin. Se seinähän on kiinni maan pinnassa. Itse asiassa se törmäyksellään vaikuttaa hieman maan liiketilaan, siis sen pyörimisliikkeeseen, mutta Maan suuren massan vuoksi niin vähän, että sitä ei voi millään huomata. Kappaleen liikemäärähän on sen massa kerrottuna nopeudella (joka sekin on vektorisuure), joten kun liikemäärän muutos jaetaan sen suurella massalla, saadaan erittäin pieni nopeuden muutos. Vain teoreettisesti, juuri liikemäärän säilymislain perusteella, voidaan päätellä niin tapahtuvan.
Monessa muussakin tilanteessa vuorovaikutuksen toinen osapuoli on Maa, jonka liiketilan muutosta emme sen suuren massan kuitenkaan voi havaita. Niin on jopa kävellessämme. Joka askelella itse asiassa työnnämme Maata hieman taaksepäin, vaikka emme voikaan havaita sen liiketilan muutosta. Mutta samalla, voiman ja vastavoiman lain mukaisesti (joka on oikeastaan sama kuin liikemäärän säilymislaki toisella tavalla ilmaistuna), Maa työntää kulkijaa hieman päinvastaiseen suuntaan, eli siihen suuntaan johon hän on menossakin, ja sehän on tarkoituskin. Mutta jos kävelemme veneessä, silloin voimme jo selvästi huomatakin, kuinka samalla tulemme työntäneeksi venettä päinvastaiseen suuntaan kuin olemme kulkemassa.
Meneekö tämä oikein?
Jos kaksi tomaattia (m1, v1 ja m2, v2) lentää vastakkaisiin suuntiin ja törmää toisiinsa kimmottomasti, niin ne hieman litistyvät ja jatkavat matkaa yhdessä nopeudella vx. Eli kaavalla m1v1 m2v2 = (m1 m2)vx (Nopeudet ovat tässä siis vektoreita). Tästä saadaan laskettua
vx = (m1v1 m2v2)/(m1 m2)
Ennen törmäystä tomaatien liike-energiat yhteensä on 1/2 (m1v1^2 m2v2^2) ja törmäyksen jälkeen 1/2(m1v1 m2v2)^2/(m1 m2). (Energialaskuissa nopeudet skalaareita).
Onko tämä liike-energioiden erotus se energiamäärä joka kuluu tomaattien muodonmuutoksiin?
Jos v1=-v2 ja m2=1/2*m1 saadaan energia ennen törmäystä
3/4*m1v1^2
ja törmäyksen jälkeen
vx=(1/2*m1v1)/(3/2*m1)=v1/3
ja energia 1/2*3/2*m1*((v1^2)/9) = 1/12*m1*v1^2.
Saadaan että energioiden erotus on
2/3*m1v1^2, joka kuluu tomaattien muodonmuutoksiin. Menikö oikein?
---
Laske miten lasket. Liikemäärä eikä energia häviä.
Jos Laskusi lopputulos näyttää, että liikemäärää havisi, se on muuttunut energiaksi.
Jos energiaa hävisi, sen on muuttunut liikemääräksi.
Luuletteko te pellet, että voitatte viimeiset 600 vuotta neroja noilla 5 vuotiaiden
tasolla olevilla väitteillä / laskelmilla / yms. sekoäisillä ajatuksilla?
Suhtautukaa asian vaativalla nöyryydellä, kuten useimmat täällä kirjoittavat!
Olet tainnut korkata perjantaipullosi tosi aikaisin kun puhelet noin pehmoisia liikemäärän muuttumisesta energiaksi tai vastoin päin.
Et tainnut lukea koko juttua kunnolla, mitä kommentoit?
"Jos Laskusi lopputulos näyttää, että liikemäärää havisi, se on muuttunut energiaksi.
Jos energiaa hävisi, sen on muuttunut liikemääräksi. "
Eiköhän kyseessä ole laskuvirhe, tuskinpa liikemäärä muuttuu energiaksi tai päin vastoin !
Juuri sitä halusin tietää. Jos laskuissani on virhe, toivoisin että joku sen kertoisi missä kohtaa se on,
Eihän laskuissasi kumpikaan hävinnyt, eli ei laskuvirhettä.
Huomautus koski 'tractorin" mainintaa kyseisten ilmiöiden mahdollisesta toistensa korvaamisesta.
Ehkä olen mennyt näissä asioissa liian pitkälle... katsokaas kun me taidamme
puhua eri kieltä. Te puhutte koulutehtävistä ja minä typotan suhteelisuusteoreettisesta
neli-vektorista (energia, liikemäärä). Pahoittelen sekaannusta ja pyydän anteeksi
Koululaskuissa voi pitää mielessä sen, ettei niissä liikemäärä häviä. Loppukysymys on
sitten tyyliä: "minne hittoon se sitten hävisi")
.... jolloin vastaus on energiaksi.
Tai jos energiaa on hävinnyt, se on siirtynyt liikemääräksi.
Tämä on perusmekaniikaa. Sama analogia toistuu vaikkapa elektroniikan kurssilla
ja /tai elektrodynamiikan kurssilla
Mutta se on TÄSMÄLLEEN se mitä tapahtuu - jos on tapahtuakseen
Jos Porakoneen akussa on 50 kJ energiaa ja poraa reikiä puuhun niin kauan että akku on tyhjä, niin kyllä se energia vaan hävisi siitä akusta. Energia meni reikien tekemiseen puuhun.
Ja lisäksi nää palstan finninaamat väittää että liikemäärä muuttuu energiaksi ja energia liikemääräksi ja ovat vielä mielestään muka tietävinään.
Kovin on sekalaista joukkoa tännekin eksynyt, koita nyt näille selittää.
Yritän neuvoa näissä asioissa ja on hienoa, että palstalla on näinkin paljon porkukkaa,
kun ottaa huomioon, ettei fyssa ole se kaikkein seksikkäin tiede (minusta se tosin on sitä :)
Otetaan ihan alusta:
1. Miksi liikemäärä säilyy?
2. Miksi pyörimismäärä säilyy?
3. Miksi energia säilyy?
Se johtuu siitä, että avaruus on isotrooppinen, homogeeninen ja (ainakin pienessä
mittakaavassa) ajasta riippumaton.
Mielestäni Emmy Noether kuuluu ehdottomasti 1900-luvun fyysikoiden top 10:een!
Hän kiteytti symmetrian käsitteen niin syvälle fysiikan peruskäsitteisiin, ettei sitä
ole ulosyrittämässä muut, kuin anaalifetisistit - ja hekin saavat odottaa
Palstalle näyttää työntyneen toinen Savorisen kaltainen "kaikkitietävä opettaja"
Ainakin monisanaisista ja ja -lukuisista selittelyistä ja omien sammakoiden paikkailuista päätellen ja seuraavaksi ilmeisesti rupeaa uskottelemaan olevansa korkeakoulututkinnon suorittanut fyysikko tai vastaavaa.
Näitä kaltaisiaan 14 vuoti aita "tekniikan tohtoreita" näyttää aina ilmestyvän palstalle koulujen alkaessa , joten naurua ja myötäsääliä taas vähäksi aikaa tarjolla.
Ok, otin tuon kommentin ISONA haasteena, nimim "joo-joo-", te, jotka ette ikinä
uskalla kirjoittaa tänne omalla pysyvällä nimimerkillä -> ISO haaste minulle,
pieni nimmarinvaihto sinulle!
Heitä kysymys fysiikasta joo-joo, heitän sinulle sitten omani.
Aloita joo-joo !
Saanko minäkin yrittää?
Here goes:
Koko maailmankaikkeuden massahan on tunnettu suure, eli ei siitä sen enempää. Mutta kuinka paljon maksoi sen punnitsemiseen rakennettu vaaka? :P
Hauska kuulla. Nyt tiedämme, että et ymmärrä liikemäärää. Arvokaskin tieto?