Tälläistä tehtävää yritän pähkäillä:
Kaksi samanlaista autoa A ja B liikkuu samoissa olosuhteissa yhtä pitkän a) matkan, b)ajan siten, että A:n nopeus on kaksi kertaa niin suuri kuin B:n. Autoon A kohdistuva ilmanvastus kuluttaa energian EA ja autoon B kohdistua ilmanvastus energian EB. Määritä suhde EA / AB.
a) vastaus on 4, koska ilmanvastus on suoraan verrannollinen nopeuden neliöön. Näin itse ymmärsin.
Entäs b kohta?
Kaksi samanlaista autoa A ja B liikkuu samoissa olosuhteissa yhtä pitkän a) matkan, b)ajan siten, että A:n nopeus on kaksi kertaa niin suuri kuin B:n. Autoon A kohdistuva ilmanvastus kuluttaa energian EA ja autoon B kohdistua ilmanvastus energian EB. Määritä suhde EA / AB.
a) vastaus on 4, koska ilmanvastus on suoraan verrannollinen nopeuden neliöön. Näin itse ymmärsin.
Entäs b kohta?
Vastaukset 10
Vanhimmat
b kohdassa kulkee kaksinkertaisen matkan
Sinun on siis kirjoittamasi otsikon mukaan tehtävä virtaus, ja pyydät neuvoja.
Se oli mun moka. Pahoittelen jos olit jo innostunut siitä että pääset ratkomaan virtaus tehtävää.
Mokasit taas. Ei virtaus tehtävää, vaan virtaustehtävää.
A:n ilmanvastusvoima tuplanopeudella on 4-kertainen. Tarvittava teho on 8-kertainen.
Samalla matkalla energiaa kuluu 4-kertaisesti ja samassa ajassa 8-kertaisesti.
Tuohon voi vielä todeta, että satasen nopeudessa noin puolet polttoaineen kulutuksesta menee ilmanvastuksen voittamiseen, noin 3 litraa satasella. Toinen mokoma menee vierintä- ja muihin vastuksiin. Siis yhteensä noin 6 litraa satasella.
Jos menee Saksaan ja paahtaa baanalla kahtasataa, niin ilmanvastuksen polttoaineenkulutus on sitten 12 litraa satasella ja kokonaiskulutus 15 litraa satasella.
Ei ihme, että 70-luvulla energiakriisin aikana nopeuksia rajoitettiin sielläkin.
Itse pähkäilin niin että kun A:n nopeus on kaksinkertainen se kulkee samassa ajassa tuplamatkan verrattuna B:hen. Siten se kuluttaa kaksinkertaisen määrän energiaa verrattuna a kohdan A autoon. Eli jos A:n ilmanvastus energia oli tehtävän a kohdassa 4 niin b:ssä se on 2x4 eli 8. Eikö näinkin voi perustella? Itse olen ihan rookie fysiikassa ja todella tuntuu että se viimeinekin äly nupista häviä kun näitä tehtäviä rämpii.
Voi sen noinkin päätellä. Mutta E = F s ja P = F v ja E = P t.
Senkin voi vielä todeta, että suuret nopeudet vaativat suuritehoisen moottorin. Kun tällä sitten madellaan ruuhkissa pienellä teholla eli kaukana optimitoimintapisteestä, niin moottorin hyötysuhde on huono ja bensaa palaa paljon verrattuna johonkin yhden litran moottorilla varustettuun kirppuun.
Kannatan E = voima x matka kaavaa yksinkertaisuuden vuoksi (ilmanvastus on voima ja niiden suhteellinen suuruudet tunnetaan).
Ensimmäisessä molemmilla sama matka ja toisessa kohdassa samasta ajasta ja 1x ja 2x nopeuksista saadaan matkojen suhteelliset suuruudet .
Onko metrojunan ilmanvastus tunnelissa suurempi kuin ulkona maan pinnalla? Tunnelien ilmastointi kannattaisi järjestää siten että junilla on ilmavirtauksessa aina myötätuuli.