nopeus alas

Lisätään nyt vielä että osasaavutettavaa liike-energiaa on renkaitten pyörimisenergiaa, onhan niillä jonkinlainen hitausmomentti. Mutta tätä määrää ei tehtävän tiedoilla voi laskea.

Liike-energia = 1/2 m v^2 kun massa = m ja nopeus v.

Menisit nyt muualle pätemään.
Ilmanvastusta ja alamäen kulmaa spekuloimalla saadaan loppunopeudeksi mikä tahansa Ohmanin esittämää pienempi.
Miksi sinun piti tulla sotkemaan, avaaja oli jo saanut mitä halusi ja se siitä.

Nimimerkki "Noinkohan" kirjoitti 8.5.2018 18:37 seuraavaa:
"Vierintävastukseksi oletan 0,15*m"

Mikäköhän on kaavassasi esiintyvä m?
massa vai metri vaiko jotain ihan muuta.
Ei ainakaan ole ollenkaan oikea dimensio vierintävastukseksi, eikä SI-järjestelmässä myöskään oikeaa suuruusluokkaa oleva lukuarvo.
Koitapa voiman yksikköä Newtonia, ja lukuarvo riippuu vakiokertoimesta sekä normaalivoimasta. Jälkimmäinen taas riippuu kaltevuuden cosinista sekä putoamiskiihtyvyydestä ja massasta.
Ilmanvastuskerroin ja pinta-ala ovat myös yläkanttiin, vaikkakin molemmat oikeaa suuruusluokkaa.

Tuo m tarkoittaa pyöräiljän ja pyörän massaa, Newtoneina samoin kuin tuossa ilmanvastusvoiman lausekkeessa.

Ja nikille Voi-Ei-Taas, totesin alussa että laskeskelen realistisempaa tapausta, en siis alkuperäistä tehtävää, joka on jo ratkaistu. Alkuperäisessä tehtävässä tuli ratkaisuksi 113 km/h ja jokainen joka on joskus pyöräillyt tietää, että se on varsin kaukana realistisesta nopeudesta tuollaisessa mäessä.

Vähän sama kuin tuossa seuraavassa tehtävässä, jossa annetaan ymmärtää, että 100 ml energiajuoman turvin kivutaan parinsadan metrin korkeuteen. Todellisuudessa lihastyön hyötysuhde on 20 % luokkaa, joten tuolla energiamääräällä pääsisi kipuamaan korkeintaa alussa esitetyn polkupyörämäen päälle.

Ja Voi-Ei-Taas: kaikkea ei ole pakko lukea. Palstalla on mode eikä muita tarvita. Tietysti voit ilmiantaa, jos se oloasi jotenkin helpottaa.

Noinkohan kirjoitti:

Tuo m tarkoittaa pyöräiljän ja pyörän massaa, Newtoneina samoin kuin tuossa ilmanvastusvoiman lausekkeessa.

Ja nikille Voi-Ei-Taas, totesin alussa että laskeskelen realistisempaa tapausta, en siis alkuperäistä tehtävää, joka on jo ratkaistu. Alkuperäisessä tehtävässä tuli ratkaisuksi 113 km/h ja jokainen joka on joskus pyöräillyt tietää, että se on varsin kaukana realistisesta nopeudesta tuollaisessa mäessä.

Vähän sama kuin tuossa seuraavassa tehtävässä, jossa annetaan ymmärtää, että 100 ml energiajuoman turvin kivutaan parinsadan metrin korkeuteen. Todellisuudessa lihastyön hyötysuhde on 20 % luokkaa, joten tuolla energiamääräällä pääsisi kipuamaan korkeintaa alussa esitetyn polkupyörämäen päälle.

Ja Voi-Ei-Taas: kaikkea ei ole pakko lukea. Palstalla on mode eikä muita tarvita. Tietysti voit ilmiantaa, jos se oloasi jotenkin helpottaa.

Lue lisää

Joillakin vaan on riittämätön kyky tajuta kysyjän tasoa ja tavoitetta esim energian perusperiaatteiden harjoitteista, tai siten pakottava vietti tuoda esille tämä puuttuva ominaisuus ja kuvitella vaikuttavansa kovinkin nokkelalta alkaessaan saivarrella asiaan kuulumattomista sivuseikoista.

Vaikka tehtävät joudutaan laatimaan yksinkertaiseksi, jonkinlainen realismi olisi hyvä olla mukana. Esim. Tuota jälkimmäistä tehtävää ei olisi kohtuuttomasti monimutksistanut, jos annettaisiin että energiasta 20 % menee lihastyöksi.

Noinkohan kirjoitti:

Vaikka tehtävät joudutaan laatimaan yksinkertaiseksi, jonkinlainen realismi olisi hyvä olla mukana. Esim. Tuota jälkimmäistä tehtävää ei olisi kohtuuttomasti monimutksistanut, jos annettaisiin että energiasta 20 % menee lihastyöksi.

Lue lisää

Huoh !

Noinkohan kirjoitti:

Vaikka tehtävät joudutaan laatimaan yksinkertaiseksi, jonkinlainen realismi olisi hyvä olla mukana. Esim. Tuota jälkimmäistä tehtävää ei olisi kohtuuttomasti monimutksistanut, jos annettaisiin että energiasta 20 % menee lihastyöksi.

Lue lisää

Mikä se nyt tuli ?
Jos neiti pukkaa palstalle sontaa, niin luulisi olevan resurssia ottaa vastaan palautettakin heti ruikuttamatta epämiellyttävät poistoon.

Niin kuka ruikuttaa ja poistattaa? Minä en ole ainakaan poistattanut mitään. Käsittääkseni poistoja tekee robotti, joka tunnistaa loukkaavia ilmaisuja tekstistä. Sinun tekstissäsi on myös tuollaista "neiti pukkaa sontaa" ilmaisua. Oletko todella niin hoopo, ettet pysty fysiikan palatalla keskustelemaan asiasta vaan käytyät vähät resurssisi muiden herjaamiseen?

Käyttämäsi arvot eivät ole kovinkaan realistisia. Tässä nopeuslaskuri, jolla saa 60-85 km/h (16,7-23,,6 m/s) nopeuksia tasapainotilanteessa oletusmassoilla ja 100 15 kg antaa jo 75-101 km/h (20,8-28 m/s) http://bikecalculator.com/

Oma kokemus tuon kokoluokan mäistä vastaa tuota laskuria. 50 km/h ylittyy vaikkapa Nuuksiossa, vaikka siellä tuskin on aivan 50 m korkeuseroa puhumattakaan 10% jyrkkyydestä koko mäen ajan. Tietysti mäen päällä on jo 10-15 km/h alkunopeus ja usein tulee poljettua alamäessä, mutta polkiessa vauhtia tulee lähes 70 km/h. Tour de Francessa ja vastaavissa mennään parhaimmillaan 130 km/h alamäissä!

Yleensä vierintävastuskerroin kerrotaan m*g:llä, jolloin yksikkökin menee oikein, Kilpapyörillä kertoimet ovat suuruusluokkaa 0.005, maastopyörillä 0.01. Käyttämäsi 0.015 vaatii esimerkiksi 0,6 bar paineen ja fat-renkaan.

Sitten ilmanvastus menee monimutkaisemmaksi, koska se ei kasva lineaarisesti massan mukana. Massaahan ei kerrottu kysymyksessä eikä sinun oletuksissa (tuloksen mukaan käytit 70 kg eli varsin alhaista ajaja pyörä massaa). Cd*A on asennosta ja ajajasta riippuen suuruusluokkaa 0,2-0,5 m^2 eli käytit tuostakin ääriarvoa.

No joo, poimin noita arvoja yhdestä nettijutusta ja ne vastaavat kai enemmänkin tuollaisen armeijanpyörän ominaisuuksia.

Noinkohan kirjoitti:

No joo, poimin noita arvoja yhdestä nettijutusta ja ne vastaavat kai enemmänkin tuollaisen armeijanpyörän ominaisuuksia.

Armeijanpyörä lienee massaltaan n. 20 kg eli 70 kg kokonaismassa vastaa 50 kg varusmiestä. Jo massan laittamaninen mielekkääksi olisi nostanut nopeuden jonnekin 16 m/s paikkeille. Jos tarakalla on vielä armeijan varustus, vauhtia tulee 17-18 m/s.

Renkaat lienevät samoja kuin maastopyörissä. Nappularenkaillakin vastuskerroin on selvästi alle 0,015. Tässä mitattu tehoja n. 8 m/s vauhdissa ja 42,5 kg massalla: https://www.bicyclerollingresistance.com/mtb-reviews
0,015 vastaisi siis 50 W tehoa ko. testissä. Suurin maastopyörän renkaalle mitattu teho 45 W ja sekin vaati hyvin alhaisen 1,7 bar paineen. 3,8 barilla suurin teho 35 W eli 0,01 vastuskertoimena.

Ilmanvastus toki tuossa on paljon merkittävämpi ja vierintävastuksen vaikutus nopeukseen on marginaalinen. Painon ja ilmanvastuksen suhteesta saa nopeuden jo hyvällä tarkkuudella.

Voi-Ei-Taas kirjoitti:

Joillakin vaan on riittämätön kyky tajuta kysyjän tasoa ja tavoitetta esim energian perusperiaatteiden harjoitteista, tai siten pakottava vietti tuoda esille tämä puuttuva ominaisuus ja kuvitella vaikuttavansa kovinkin nokkelalta alkaessaan saivarrella asiaan kuulumattomista sivuseikoista.

Lue lisää

Voisitko olla kommntoimatta typeryyksiäsi, kun et kerran ymmärrä asiasta yhtään mitään.

E = mgh

Tuohon sijoitat ja ratkaiset.

Kollimaattori kirjoitti:

E = mgh

Tuohon sijoitat ja ratkaiset.

En laskenut, mutta siitä tulee aivan mieletön korkeus. Johtopäätelmä: tuoteselosteet valehtelee.

Tuo tehtävänanto oli vähän sellaista Oletetaan pyöreä lehmä -tasoa, eli tosielämän realiteeteista ei hajuakaan. ; )

Jossain oli arvio ihmisen kokonaishyötysuhteen normaalissa lihasrasituksessa olevan luokkaa 0,2. Aivot pelkästään vievät nautitusta energiasta sen 20 %.

Joskus aiemmin tuo aloitustehtävä olisi ollut muodossa: Kappale liukuu kitkattomasti 50 m korkeudelta alas... Sitten katsottiin, että oppilaiden vähäinen kiinnostus fysiikkaan johtuu siitä, että tehtävät eivät ole käytännönläheisiä. Sen vuoksi alettiin muuttamaan tehtäviä enemmän käytännön tilanteisiin liittyviksi. Tosin usein epäfysikaalisiksi, kuten nuo kaksi tehtävää tässä ketjussa. Reaklistisemman kuvan olisi saanut, jos ensimmäiseen tehtävään olisi lisännyt vaikkapa, että 50 % käytettävissä olevasta energiasta muuttuu liike-energiksi, ja jälkimmäisessä, että 20 % energiasta menee lihastyöhön.