Millainen paine kohdistuu lentokoneen ikkunaan, jos se lentää 1000 km/h? Miten suuri ero on, jos se tapahtuu maanpinnan tasossa tai 10 kilometrin korkeudessa?
Selvyyden vuoksi leikitään, että tuulilasi olisi pystysuora lentosuuntaan nähden ja kooltaan 1 m2. Tietäjille lienee tuttuja ilmanopeus, tosi-ilmanopeus, maanopeus jne, joten mainitsethan, mikä on kyseessä.
Voisiko vastausta konkretisoida jollain kg/m2 esimerkillä newtoneiden, barin tai jonkun muun lisäksi?
Kiitos!
Selvyyden vuoksi leikitään, että tuulilasi olisi pystysuora lentosuuntaan nähden ja kooltaan 1 m2. Tietäjille lienee tuttuja ilmanopeus, tosi-ilmanopeus, maanopeus jne, joten mainitsethan, mikä on kyseessä.
Voisiko vastausta konkretisoida jollain kg/m2 esimerkillä newtoneiden, barin tai jonkun muun lisäksi?
Kiitos!
Vastaukset 20
Vanhimmat
Maaginen termi tehtävän ratkaisuun on Bernoullin laki:
https://fi.wikipedia.org/wiki/Bernoullin_laki
Tosin näin lähellä äänennopeutta laki ei tosiasiassa taida pitää kovin hyvin paikkaansa.
Ilman tiheys taas riippuu korkeudesta seuraavasti:
http://www.engineeringtoolbox.com/standard-atmosphere-d_604.html
Nöyrästi mielestäni kysyin ja sain ylimielisen vastauksen.
Jos ihmiselle annetaan valmis yhtälö ja vielä osa numeroarvoista, jotka siihen sijoittaa, niin mitä ylimielistä siinä on? Sinulla ei taas näytä olevan minkäänlaista nöyryyttä ottaa vastuuta oppimisestasi, vaikka se hyödyttää juuri sinua.
- miksi meille ei anneta suoraa grafiikkaa vaan joutavia kaavoja - yhtä tyhjän kanssa.
Lento- onnettomuus tutkinta olisi 1000 X halvenpaa jos pyrtön huipulla olisi kamera seuraamassa lento tapahtumaa , ei olisi mitään spekuloitavaa ,vaan selvä kuva tapahtumista ?
Eivätköhän mustat laatikot rekisteröi paljon parempaa ja monipuolisempaa dataa koneen tapahtumista kuin yksittäinen kamera? Suunnitelmissa on tämän datan reaaliaikainen siirto satelliitin kautta maa-asemalle. Ei video- tai lämpökamerakuva tietenkään olisi haitaksi, mutta ei siitä ole kaiken selittäjäksi.
- molemmissa tapauksissa ukrainassa ja siinailla ,kamera pyrstössä olisi kertonut het miten kaikk tapahtui. - vatuloitiin vuosikausia, huvaten ja soutaen ja arvuutellaan edelleen....
Että kun näkyisi väläys ja sitten kuva häviäisi, niin syy olisi selvä, luultavasti kone räjähti? Entä sitten?
- Luultavasti hyvin suojattu kamera olisi filmannut tapahtumaa aina maahan saakka ja vieläki kauemmas.
Mitä lisäarvoa onnettomuustutkinnalle maata kohti putoavien koneenkappaleiden mahdollisista kuvista sitten saataisiin? Kone on kappaleina ja kappaleet ovat maassa?
kaksi syytä ,mekaaninen häiriö tai pommin tuhahdus ja kone weg,90 % kaikista tapauksista - kallista on romua kasata uudestaan ja kuljetella pitkin eurooppaa.
jälleen kerran pommi hajotti koneen ja pyrstö km päässä muusta romusta.
patopaine, oletko kuullut sellaisesta termistä?
½roo*nopeus^2 = 0,5*1,2*(1000/3,6)^2=46296 Pa (lähellä maan pintaa)
tuulilasi 1 m^2 --> 46296 N eli vastaa noin 4719 kg neliömetrin tuulilasille
päin percettä tuo olettamus. laskeppa uusiksi.
Kun lentää yli 10 kilometrissä, niin ilmanpaine taitaa olla vain noin runsas kymmenesosa siitä mitä merenpinnan tasolla, kohdistuisiko neliömetrille silloin about 500 kilon paine?
Jos ihminen lentää tai putoaa noin ohuessa ilmassa, niin eikös ilma kuitenkin tule patopaineella suusta ja nenästä sisään, joten luulis korkeuksissa ilmaa piisaavan hengittämiseen? Uloshengitetään kääntämällä samalla päätä poispäin ilmavirran tulosuunnasta.
Kun tutustut yllä annettuun taulukkoon, niin havaitset, että ilman tiheys putoaa kymmenesosaan meren pinnan arvostaan noin 18,5 kilometrin korkeudessa. Tämä toisaalta tarkoittaa, että kappaleen rajanopeus on siellä yli kolminkertainen alailmakehään verrattuna.
Epäilen tosin, että hengittäminen noissa nopeuksissa voi olla patopaineenkin avulla kohtalaisen hankalaa. Ilman patopainetta ihminen menettää tajuntansa melkein heti noin ohuessa ilmassa.
Vapaassa pudotuksessa kasvoihin kohdistuva paine olisi suunnilleen samaa kuin ajaessani avokypärä päässäni ilman katetta varustetulla moottoripyörällä n. 200 km/h nopeutta. Tuulen paine on kova mutta hengittäminen sujuu jotenkuten. Yli 10 km korkeudessa vapaapudotusnopeus olisi tietysti moninkertainen, hidastuen alempana ilman tihentyessä, mutta kasvoihin kohdistuva tuuli olisi koko matkan sama. Johtopäätöksenä tästä vapaapudotusnopeudessa pystyy hengittämään ja pysyy tajuissaan ilman apulaitteita yli 10 km korkeuksillakin.
Jäin vain ihmettelemään, miten helppoa vapaassa pudotuksessa ohuessa ilmassa olisi pitää asentonsa sellaisena, että patopaine auttaisi hengittämistä. Hyvin helposti tuloksena olisi tajuttomuus ja sen mukainen satunnainen putoamisasento. Lisäksi jos laskuvarjossa ei olisi automaattilaukaisua, niin sitten tultaisiin kovaa ketoon.
Laskuvarjohyppääjätkin pystyvät tekemään monimutkaisia liikesarjoja vapaapudotusvaiheessa. Vaikka aloitusnopeus olisi nolla, niin täyteen vauhtiin kiihtymiseen ei mene kuin joitakin sekunteja, hengitysilmaa vaille ei juuri joutuisi. Pienivastuksisin ja luonnollisin putoamisasento ilman läpi gravitaation vetämänä olisi vartalo suorana pää alaspäin ja jalat kevyimpinä perässä. Vartalon ohjautuvuus ohuessa ilmassa on yhtä hyvä, johtuen siitä että putousvauhtikin on vastaavasti kovempi kuin matalalla tiheämmässä ilmassa.
Taitaisi ahtopainehengittelijälle tulla hengitellessään pieni vilu. Kun katsoo tuon ilmakehätaulukon lämpötilasaraketta, niin -50 astetta ja risat. Lisäksi nopeutta alaspäin pari sataa metriä sekunnissa, joten viimaakin riittää.
Kymmenessä sekunnissahan tulee sitten jo 2 km alaspäin kohti vähemmän kylmää ja tiheämpää ilmaa. Ilmavirran vastus pysyy samana, mut putoamisvauhti hidastuu mitä alemmas turbopainehengittäjä tulee. Suu on varmaan auki pyöreänä ilmanottoaukkona ja posket pullottaa, hampaita raottamalla päästetään paineilmaa sisään sopivina annoksina, ja uloshengitys tapahtuu nenän sieraimista jotka eivät osoita ilmavirran tulosuuntaan.
Ainakin yksi tapaus jossa matkustajakoneen tuulilasi lensi pihalle ja kapteenikin osittain jääden roikkumaan vyötäisistään. Siinä taisi olla lentoemo vai perämieskö joka nappasi ensin kiinni ettei kapteeni mennyt kokonaan ulos.
Ei riittänyt patopaine. Lisäksi ohjaamon lasi on aika viistossa luoden jopa ehkä nostetta.