Painovoima vai päällä oleva massa?

Anonyymi

Tiedätään, että valtamerien syvimmissä kohteissa, kuten Marieenien haudass jne on valtava paine. Kysymys kuuluu: johtuuko paine pääasiassa siitä, että päällä on miljoonia litroja (painavaa) vettä, vai maapallon veto(paino)voimasta, kun ollaan näin lähempänä maapallon keskipistettä? Vai molemmista?

10

412

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Päällä olevasta massasta, jonka toki johtuu Maan vetovoimasta.
      Mitä lähemmäs mennään Maan keskipistettä, sitä pienemmäksi vetovoima muuttuu.

      • jonka=joka


      • Anonyymi

        Juu painovoimasta johtuen yksi litra vettä painaa maassa noin yhden kilogramman. Sentti kertaa sentti alueinen vesipylväs, joka on 10m korkea, on tilavuudeltaan yhden lirtan, joten se painaa sen noin 1 kg.

        Sentti kertaa sentti pohja-alainen pylväs ilmakehää (noin 100km korkea) painaa myös noin 1 kilon.

        Toisinsanoen maanpinnalla on 1 kg/cm² ilmanpaine.

        Tätä "normaalia ilmanpainetta" kutsutaan monella erinimellä. Esim. 1 bar eli "yksi ilmakehä" tarkoittaa samaa, kuin 1 kg/cm². Käytän tästä eteenpäin sitä baria, vaikkei se olekaan SI yksikkö.

        Se miksi veden alla on kovempi paine johtuu siitä, että vesi on tihempää matskua kuin ilma, painaa siis huomattavasti paljon enemmän per litra. Sillä on toisaalta tiheämpänä parempi noste myös, laiva voi kellua veden pinnalla, mutta sama laiiva ei voi kellua ilmakehän "pinnalla".

        Enivei. Voihan sen ajatella tietty niinkin, että siellä meressä on "triljoonia litroja" vettä, mutta koska se on neste, sillä kokonaisvesimäärällä ei ole merkitystä. Se mikä meritsee on: paine muodostuu mariaanien haudassa(kin) pohjalta pintaan muodostuvasta vesipyväästä. Eli lasketaan tilavuus 1cm² alaiselle ja halutunkorkuiselle vesipylväälle. Ja sille kokonaispaino.

        Peukkusääntö oli tuolla ihan alussa: 10m korkuinen vesipylväs painaa 1kg. Tämä ei ole tarkka, mutta sillä saa riittävän käsityksen.

        Toisinsanoen, 10m syvällä vesi tekee 1 bar lisää normaalin 1 bar ilmanpaineen lisäksi, joten 10m syvällä on siis noin 2 bar paine.100m syvällä on täten about 11 bar painetta tjsp, 1km syvällä jotain 101bar luokkaa oleva vedenpaine, ja 10km syvällä (Mariaanien haudassa) laskusäännön mukaan suunnilleen 1001bar tai jotain sinnepäin oleva paine. Roikotin tahallani tuota ilmakehän 1bar mukana, koska se on hyvä muistaa, vaikkei paljoa olekaan.

        Samalla tavalla voi sitten alkaa kalkuleeraamaan paljonko normaalista kalliosta syntyy painetta alaspäin pitkin kalliota mentäessä, joskin se on kiinteä ja erilainen tapaus, kuin neste, mutta sama periaate ja sen tiheys on noin 2700km/m³. Siitä alkaa saamaan osviittaa siihen miksi alaspäin mentäessä alkaa lämmöt nousemaan, miksi öljy tulee maansisästä paineella, miksi laavaa lentää satojen metrien korkeuteen tulivuoren purkauksissa jne. jne. Se voi tulla melkoisella paineella.

        Eli molemmat. Maapallo ja painovoimavakio määrittelevät sen paljonko painovoima maanpinnalla on, ja loput on sitten materiaaleja ja tiheyksiä ja niiden painojen laskentaa.

        --planeetta


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Juu painovoimasta johtuen yksi litra vettä painaa maassa noin yhden kilogramman. Sentti kertaa sentti alueinen vesipylväs, joka on 10m korkea, on tilavuudeltaan yhden lirtan, joten se painaa sen noin 1 kg.

        Sentti kertaa sentti pohja-alainen pylväs ilmakehää (noin 100km korkea) painaa myös noin 1 kilon.

        Toisinsanoen maanpinnalla on 1 kg/cm² ilmanpaine.

        Tätä "normaalia ilmanpainetta" kutsutaan monella erinimellä. Esim. 1 bar eli "yksi ilmakehä" tarkoittaa samaa, kuin 1 kg/cm². Käytän tästä eteenpäin sitä baria, vaikkei se olekaan SI yksikkö.

        Se miksi veden alla on kovempi paine johtuu siitä, että vesi on tihempää matskua kuin ilma, painaa siis huomattavasti paljon enemmän per litra. Sillä on toisaalta tiheämpänä parempi noste myös, laiva voi kellua veden pinnalla, mutta sama laiiva ei voi kellua ilmakehän "pinnalla".

        Enivei. Voihan sen ajatella tietty niinkin, että siellä meressä on "triljoonia litroja" vettä, mutta koska se on neste, sillä kokonaisvesimäärällä ei ole merkitystä. Se mikä meritsee on: paine muodostuu mariaanien haudassa(kin) pohjalta pintaan muodostuvasta vesipyväästä. Eli lasketaan tilavuus 1cm² alaiselle ja halutunkorkuiselle vesipylväälle. Ja sille kokonaispaino.

        Peukkusääntö oli tuolla ihan alussa: 10m korkuinen vesipylväs painaa 1kg. Tämä ei ole tarkka, mutta sillä saa riittävän käsityksen.

        Toisinsanoen, 10m syvällä vesi tekee 1 bar lisää normaalin 1 bar ilmanpaineen lisäksi, joten 10m syvällä on siis noin 2 bar paine.100m syvällä on täten about 11 bar painetta tjsp, 1km syvällä jotain 101bar luokkaa oleva vedenpaine, ja 10km syvällä (Mariaanien haudassa) laskusäännön mukaan suunnilleen 1001bar tai jotain sinnepäin oleva paine. Roikotin tahallani tuota ilmakehän 1bar mukana, koska se on hyvä muistaa, vaikkei paljoa olekaan.

        Samalla tavalla voi sitten alkaa kalkuleeraamaan paljonko normaalista kalliosta syntyy painetta alaspäin pitkin kalliota mentäessä, joskin se on kiinteä ja erilainen tapaus, kuin neste, mutta sama periaate ja sen tiheys on noin 2700km/m³. Siitä alkaa saamaan osviittaa siihen miksi alaspäin mentäessä alkaa lämmöt nousemaan, miksi öljy tulee maansisästä paineella, miksi laavaa lentää satojen metrien korkeuteen tulivuoren purkauksissa jne. jne. Se voi tulla melkoisella paineella.

        Eli molemmat. Maapallo ja painovoimavakio määrittelevät sen paljonko painovoima maanpinnalla on, ja loput on sitten materiaaleja ja tiheyksiä ja niiden painojen laskentaa.

        --planeetta

        Normi kallio painaa siis noin 2700kg/m³. Naurahdus.

        Ja Maapallon massa, säde ja gravitaatiovakio määrää paljonko on putoamiskiihtyvyys maan pinnalla.

        Ja siitä eteenpäin sitten normaalein fysiikan kaavoin, matematiikan laskusäännöin, materiaalien tiheydet, kappaleiden tilavuudet, painot, SI-yksikkömuunnoksia ja muuta mukavaa.

        Se tarkoittaa ilahduttavasti myös sitä, että sama on vietävissä Marsin ympäristöön, kun tiedetään Marsin massa, säde ja gravitaatiovakio, sekä pienimuotoista teleskoopilla kyyläystä ilmakehän koostumuksen selvittämiseen. Ei siis välttämättä tarvitse paljoakaan arvailla ja aprikoida paljonko siellä on esim. "normaali ilmanpaine".

        Tai jos Marsissa olisi vedestä muodostunut meri, paljonko Marsin meressä painetta olisi 10m syvyydessä jne.

        Ei tarvitse mennä mittaamaan, kun muutaman asian tietämällä sen voisi ihan yhtähyvin laskeakin.

        Ja ehkä joskus myöhemmin käydä vaan toteamassa, että kappasvaan, näin on.

        --sama


    • Anonyymi

      "Mitä lähemmäs mennään Maan keskipistettä, sitä pienemmäksi vetovoima muuttuu. "
      tarkkaanottaen tämä ei pidä paikkaansa, sillä maapallon tiheys on rautaytimessä suuri.

      • Anonyymi

        Toden totta. Painovoiman pieneneminen ei siis ole suoraviivaista, mutta tuleeko siihen todellakin jossain kohdin paikallinen maksimi? Totuushan kuitenkin on, että painovoima/vetovoiman kiihtyvyys maan keskipisteessä on nolla, kun massa on tasaisesti jakautunut kaikkialle ympärille.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Toden totta. Painovoiman pieneneminen ei siis ole suoraviivaista, mutta tuleeko siihen todellakin jossain kohdin paikallinen maksimi? Totuushan kuitenkin on, että painovoima/vetovoiman kiihtyvyys maan keskipisteessä on nolla, kun massa on tasaisesti jakautunut kaikkialle ympärille.

        Ei tule paikallista maksimia. Homogeenisen pallokuoren sisäpuolella kyseisen pallokuoren aiheuttama gravitaatio on nolla. Ulkopuolella se aiheuttaa gravitaatiota samalla lailla kuin jos koko pallokuoren massa olisi pallokuoren keskipisteessä. Tämä on yliopistotason fyssankurssin harjoitustehtävä.


    • Anonyymi

      Mikä tai mitä tämä vetävä voima on?

      Miten se toimii? Välittyy?

      • Anonyymi

        Anonyymi 25.7.2019 10:39: "Mikä tai mitä tämä vetävä voima on?

        Miten se toimii? Välittyy?"

        Gravitaatio l. painovoima: https://fi.wikipedia.org/wiki/Painovoima

        Hyvin se toimii ja kyllä välittyy. Yritä muistaa se jatkossa.


      • Gravitaation laskeminen, ja tulosten vertaaminen luonnossa tapahtuviin ilmiöihin, on tarkkuudessaan hämmästyttävää.
        Mistäköhän tällainen tulikin mieleen...


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Suomen kansa haluaa Antti Lindtmanista pääministerin

      Lindtman on miltei tuplasti suositumpi kuin etunimikaimansa Kaikkonen. Näin kertoo porvarimedian teettämä kysely. http
      Maailman menoa
      302
      4893
    2. Miksei Björn Wahlroos jaa rahaa köyhille?

      Esimerkiksi Nordean tiloissa? Vai tuovatko ne köyhät hiekkaa marmorilattioille ja siksi ei pysty mursunviiksi pystyyn k
      Maailman menoa
      95
      3202
    3. Vain 21% kannattaa Lindtmania pääministeriksi

      se on selvästi vähemmän kuin puolueen kannatus, mites nyt noin?
      Maailman menoa
      138
      3119
    4. Jouluksi miettimistä: kuka tai mikä valmistaa rahan?

      Nyt kun on ollut vääntöä rahasta ja eritoten sen vähyydestä, niin olisi syytä uida rahan alkulähteille, eli mistä se syn
      Maailman menoa
      34
      1601
    5. Julkinen sektori on elänyt aivan liian leveästi yli varojensa!

      Viimeisen 15 vuoden aikana julkisen puolen palkat ovat nousseet n. 40%, kun taas yksitysellä sektorilla vain n. 20%. En
      Maailman menoa
      236
      1309
    6. Yksikään persu ei ole saanut Nobelin palkintoa

      Kertoo paljon persujen älyn puutteesta. Demareista mm. Ahtisaari on kyseisen palkinnon saanut.
      Maailman menoa
      22
      1296
    7. Missä kunnassa kaivattusi asuu

      Kuinka tarkkaa uskalla sanoa?
      Ikävä
      47
      1229
    8. Miten antaa merkki hyvin eri ikäiselle miehelle, että kertoisi toiveensa ja ajatuksensa?

      Olen pitkään pitänyt miehestä, joka myös varmasti minusta. Hän ei tosin kerro ihastumisesta, eli voi hyvin olla, että tu
      Ikävä
      80
      1118
    9. Onko 65-vuotias liian vanha lähtemään rintamalle?

      Suomessa reserviläisikä nousee ensi vuoden alusta 65 ikävuoteen. Jatkossa asevelvollinen kuuluu reserviin sen vuoden lop
      Maailman menoa
      326
      1080
    10. Paskalaista valokuitulakiin

      Nyt maksajiksi joutuvat kaupunkilaiset eivätkä mökkiensä ulkohuusseissa kakistelevat mummot. Nimittäin EU määrää jokais
      Maailman menoa
      64
      1067
    Aihe