Heliumpallo kiihdyttävässä autossa-ikuisuusongelma

Mielestäni tämä aihe on niin mielenkiintoinen, että soisin siitä keskustelevan tälläkin palstalla

Seurasin jostakin useampaakin keskustelua aiheesta. Ratkaisua tähän yksinkertaiselta vaikuttavaan ilmiöön ei löytynyt, muodostui kaksi koulukuntaa, paineuskovaiset ja vektoriuskovaiset.

Ensinmainittuja oli selvä enemmistö, mutta netistä löytyi myös kaksi linkkiä, joissa uskottin, ettei paineilla ole mitään tekemistä asian kanssa, toinen oli Amerikan fyysikkoseura ja toinen japanilainen tunnettu tieteen kansanomaistaja, prof. Kaku.

Onko asiaan viime vuosina tullut mitään selvyyttä, voiko jompikumpi leiri todistaa sitovasti kantansa oikeaksi?

Tässä videota ilmiöstä, helppo kenen hyvänsä itse kokeilla:

https://m.youtube.com/watch?v=XXpURFYgR2E
29271
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 29

Vanhimmat

Ei viitsitä. Ilmiön syy on selvä jokaiselle fysiikkaa vähääkään ymmärtävälle. Kun paineet ja kuoren hitausvoimat integroidaan yli koko ilmapallon pinnan, saadaan resultanttivektori.

Äänestä
  • Eiköhän pidetä tämä vänkäys siellä Tiede-lehden keskustelufoorumilla...

    Äänestä

  • Mitä hitausvoimia? ja mitä integrointia? Olet näemmä pihalla kuin lumiukko.

    Äänestä

  • Dr_Strangelove kirjoitti:

    Mitä hitausvoimia? ja mitä integrointia? Olet näemmä pihalla kuin lumiukko.

    Jos aikoo saada selville palloon sitä ympäröivästä, paineeltaan vaihtelevasta kaasusta aiheutuvan kokonaisvoiman, tulee paine integroida yli koko pallon ulkopinnan. Sama pätee tietysti pallokuoreen kohdistuviin, suunnaltaan ja suuruudeltaan vaihteleviin kiihtyvyyksiin sekä niiden aiheuttamiin voimiin. Oikeastaan sama tarkastelu pitäisi tehdä myös pallon sisältämän kaasun suhteen, vaikka pallon mitoissa ei paineen vaihtelu ole kovinkaan suurta.

    Tarkkaan ottaen pitäisi vielä ottaa huomioon pallokuoren muodonmuutokset kyseisissä ilmiöissä ja näiden vaikutukset syntyviin voimiin. Tosin nämä toisen kertaluvun efektit lienevät varsin pieniä.

    Äänestä

Heitän nyt oman ajatukseni kehiin.

Tässä ilmiössä tulee esiin kolme fysiikan suurmiestä, Archimedes, Newton ja Einstein.

Archimedes luonnollisesti nosteen yhteydessä, joka on välttämätön nosteen komponentin aikaansaamisessa.

Newton tutulla kaavallaan F = ma

Ja Einstein joka postuloi, ettei tasaisesti kiihtyvää liikettä voi eroittaa gravitaatiosta.

Kun auto kiihdyttää, se luo painovoimalle identtisen voimakomponentin, joka on 90 asteen kulmassa gravitaatiota vastaan. Kun gravitaation ja kiihtyvyyden aiheuttavien voimien vektorin muodostamalle suorakaiteelle piirretään lävistäjä, on se suunta johon pallon naru kallistuu.

Ongelmaksi voi muodostua noiden voimien esittäminen skalaarivoimina, vektoreina?

Äänestä
  • Eiköhön tässä kaikkia noita komea ukkoa voi sovetaa.

    Einsteinin ekvivaenssiperiaatteen mukaisesti ima pakkautuu eteenpäin kiihtyvässä autossa taaksepäin aivan kuten siinä oisi vaikuttamassa auton peräseinään suuntautuva gravitaatiokenttä.Tämä pakkaa imaa tiheämmäsi heiumpaon takana ja ohuemmaksi sen edessä. Noste (ts. paine-ero) saa paon iikkumaan eteenpäin.

    Jos imaa ei oisi tuo heiump. iikkuisi myös taaksepäin mutta koska imaa on, noste on suurempi kuin tuo "gravitaatiovaikutus" ja heiump. iikkuu paine-eron takia kuitekin eteenpäin.

    Kuten näette koneeni eräs kirjainnäppäin ei toimi.

    Ohman

    Äänestä

  • En enää noteeraa viestejäsi, koska ne ovat asiattomia.

    Äänestä


  • Gravitaatio ei ole vetävää voimaa!

    Kiihtyvässä autossa istuva työntyy kiihtyvällä vauhdilla eteenpäin laajenevan Maapallon pinnalla eli hän myös työntyy kiihtyvällä vauhdilla pois päin laajenevan Maapallon keskustasta.

    Liike on työntävää voimaa joka saa aikaan liikkeen / energian tiheydenvaihtteluita aluettain ja samalla tietysti paineenvaihteluita koska työntävä voima eli LIIKE.

    Rakkautta
    1038
    :)

    Äänestä

  • WSolsticeHOu kirjoitti:

    Gravitaatio ei ole vetävää voimaa!

    Kiihtyvässä autossa istuva työntyy kiihtyvällä vauhdilla eteenpäin laajenevan Maapallon pinnalla eli hän myös työntyy kiihtyvällä vauhdilla pois päin laajenevan Maapallon keskustasta.

    Liike on työntävää voimaa joka saa aikaan liikkeen / energian tiheydenvaihtteluita aluettain ja samalla tietysti paineenvaihteluita koska työntävä voima eli LIIKE.

    Rakkautta
    1038
    :)

    Joo uskotaan heti kun selität miksi pyörivän kappaleen pyöriminen ei hidastu laajetessaan, päin vastoin kuten piruetintekijä supistaessaan vartaloaan.

    Äänestä

  • WSolsticeHOu kirjoitti:

    Gravitaatio ei ole vetävää voimaa!

    Kiihtyvässä autossa istuva työntyy kiihtyvällä vauhdilla eteenpäin laajenevan Maapallon pinnalla eli hän myös työntyy kiihtyvällä vauhdilla pois päin laajenevan Maapallon keskustasta.

    Liike on työntävää voimaa joka saa aikaan liikkeen / energian tiheydenvaihtteluita aluettain ja samalla tietysti paineenvaihteluita koska työntävä voima eli LIIKE.

    Rakkautta
    1038
    :)

    Taasko se sama paskanjauhaminen alkaa. Taisikin olla pitkä "talonmaalausjakso" tällä kertaa.

    Äänestä

  • Wsol.... (Pahoittelen, nimimerkkisi niin vaikea, ette ulkoa muista),

    Einsteinin ekvivalenssiperiaatteen mukaan niitä ei voi kuitenkaan mittauksin eroittaa tosistaan. Tämä tosin yleisesti pätee vain tyhjössä, jossa ei muita voimia, kuten Maan pinnalla, mutta pääperiaate on sama.

    Ja kyllä se gravitaatiokin saa aikaan paine-eroja, näinhän on ilmakehässä.

    Äänestä

  • Dr_Strangelove kirjoitti:

    Wsol.... (Pahoittelen, nimimerkkisi niin vaikea, ette ulkoa muista),

    Einsteinin ekvivalenssiperiaatteen mukaan niitä ei voi kuitenkaan mittauksin eroittaa tosistaan. Tämä tosin yleisesti pätee vain tyhjössä, jossa ei muita voimia, kuten Maan pinnalla, mutta pääperiaate on sama.

    Ja kyllä se gravitaatiokin saa aikaan paine-eroja, näinhän on ilmakehässä.

    Siis mikä asiassa nyt on jollekin epäselvää? Kiihtyvässä liikkeessä ja painovoimakentässä olevassa ilmassa kiihtyvyysresultantti saa aikaan paine-eron. Paine-ero saa aikaan palloon vaikuttavan epätasapainovoiman, jonka pallo liikkeellään pyrkii minimoimaan.

    Äänestä

  • No, näitä (a)siantuntijoita riittää.

    Teoreettisen fysiikan proffa Enqvist vastasi tähän hesarissa, että ilmanvirta menee lattiaa pitkin ja puhaltaa palloa takaa.

    No, luin yhden iltapäivälehden paksuisen "kirjansa" Einstenista ja se riitti, oliko lastentarhaversio?

    Äänestä

Minkäslaista ratkaisua kaipaat? Eikö riitä, että heliumpallo pyrkii aina tiheämmästä ilmasta vähemmän tiheään, joka nyt jokaiselle vähänkin fysiikkaa tajuavalle on itsestään selvä asia. Auton kiihdytys ja jarruutus suoralla tiellä tai kaarrekiihtyvyys pakkaa ilmaa niin, että sen tiheys vaihtelee auton sisällä ja pallo hakeutuu aina vähemmän tiheän ilman alueelle. Voi yhtä hyvin ajatella näitä tiheyseroja paine-eroina. Jos jotain pallon narun kaltevuuksia pitäisi laskea, se on epäoleellista asian ymmärtämisessä.

Äänestä
  • Narun kaltevuudet johtuu kun gravitation on läsnä koko ajan. Painottamassa tilassa kaasutäytteisen kapselin sisällä heliumpallo menee "peräseinää" karkuun.

    Äänestä

Hitausvoimat on puhdasta paskaa ja kusipäiden kuvittelua.

Äänestä
  • Siis Ukko-Newton ei tiennyt, mitä puhui?

    Äänestä

Tämä EI ole niin itsestään selvä asia, kuin moni uskoo. Sen ettei paineilla auton sisällä ole vaikutusta asiaan, voi helposti testata laittamalla takaluukun auki. Vaikka puhaltimen samalla laittaa töydelle teholle, pallo kääntyy sitkeästi sitä vastaan ( olen minäkin kokeillut.

Analoginen tilanne saadaan kun auto ajatellaan kaltevalle tasolle. Tällöin pallo on etukenossa auton lattiaan nähden, mutta kohtisuorassa maanpintaan.

Äänestä
  • Ei kukaan ole paineesta puhunutkaan, vaan painegradientista eli paineen muuttumisesta matkan funktiona. Painegradientti saa aikaan nosteen, ks.

    https://en.wikipedia.org/wiki/Buoyancy

    Kannattaa etenkin tutustua kohtaan "Forces and equilibrium".

    Äänestä

Hörhöille ei voi antaa mitään selityksiä. Vastaus on liian yksinkertainen hörhöjen ymmärrettäväksi.
Tämä selittyy vallan hyvin Newtonin klassillisella fysiikalla.

Heliumpallolla on oma painonsa ja tämä pallon massa on auton liikkeessä mukana ja tähän kokonaismassaan vaikuttaa kiihtyvyys ja hidastuvuus ihan kaavan mukaan.

Ei tässä mitään "ikuisuus" mystiikkaa ole.

Hörhöt vaan joutuvat ajattelemaan tyhmyyttään ikuisesti selviä kysymyksiä.

Äänestä

Kusipäisyys on tiede.fi-palstoilla kasvanut niin suureksi, että se on suorastaan paskapäisyyttä.
Kun ei paskapäiden kanssa kukaan viitsi tiede.fi-palstoilaa inttää, niin sitten pitää tulla suoli24-palstoille sekoilemaan.
Wsolstiset ja strangelovet voivat aivan hyvin imeytyä omaan hanuriinsa.

Äänestä
  • Juuri näin!

    Äänestä

  • Pistän teidät "nimimerkki.toinen" ja "Huutiukko" ns. Tiitisen listalle. Eli en noteeraa asiattomuuksianne enää jatkossa.

    Äänestä

Tämä alkaa eräiden osalta olla sellaista sekoilua, että tarkoituksellisuus paistaa läpi.

Jos ei oikeasti ymmärrä, sille ei voi mitään.

Katto saattaa heittää palloa eteenpäin, jos kumisen pallon ja huopakaton välillä on riittävästi kitkaa, silloin tarvittava voima voi siirtyä sille.

Mutta ei sotketa tätä alkuperäiseen ongelmaan, jossa pallo on narussa.

Äänestä
  • Keskustulun etenemisen kannalta olisi suotavaa, että että laittaisit itse itsesi narun jatkeeksi.

    Äänestä

Minä en olen suinkaan sanonut, että heliumpallo käyttäytyy tyhjiössä samoin kuin ilmassa, toki noste on oleellinen. Sanoin vain, että jos meillä olisi mahdollisuus järjestää 1)koe tyhjössä, pallo kääntyisi vastaavasti, 2)mutta tämähän ei ole mahdollista. Älkää vääristelkö sanomisiani!

Äänestä

Se nyt ainakin on täyttä huhhahhaata että pallon eri puolilla olisi erilainen paine. Voin antaa senverran periksi, että toki pallon ylä- ja alapuolella on erilainen paine. Kun pallo on kallistunut kiihtyvyysvoiman ansiosta, tilanne on sama, mutta pallon sivuilla ole erilaista painetta.

Äänestä

Kiihtyvyyden hytin ilmaan synnyttämä painegradientti aiheuttaa voiman palloon. Tämä ajaa kevyttä palloa korkeammasta paineesta matallamman paineen suuntaan, kuten myös g tekee pystysuunnassa. Hytin ilman paine-eron voima dominoi kevyessä pallossa kiihtyvyysvoiman.

Jos raskas metallipallo roikkuisi katosta, niin ilmiö tapahtuisi toisin päin. Tällöin hitausvoima doiminoisi paine-eron aiheuttaman voiman.

Äänestä

Kommentoi aloitusta


Dr_Strangelove kirjoitti:

Mielestäni tämä aihe on niin mielenkiintoinen, että soisin siitä keskustelevan tälläkin palstalla

Seurasin jostakin useampaakin keskustelua aiheesta. Ratkaisua tähän yksinkertaiselta vaikuttavaan ilmiöön ei löytynyt, muodostui kaksi koulukuntaa, paineuskovaiset ja vektoriuskovaiset.

Ensinmainittuja oli selvä enemmistö, mutta netistä löytyi myös kaksi linkkiä, joissa uskottin, ettei paineilla ole mitään tekemistä asian kanssa, toinen oli Amerikan fyysikkoseura ja toinen japanilainen tunnettu tieteen kansanomaistaja, prof. Kaku.

Onko asiaan viime vuosina tullut mitään selvyyttä, voiko jompikumpi leiri todistaa sitovasti kantansa oikeaksi?

Tässä videota ilmiöstä, helppo kenen hyvänsä itse kokeilla:

https://m.youtube.com/watch?v=XXpURFYgR2E

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu