Kiertoradalle pääsyn nopeus

Anonyymi

Pähkäilin pitkään, että miten niin ei voi päästä Maata kiertävälle radalle enne kuin omaa tietyn suuruisen nopeuden. Ajattelin että mitä väliä sillä on vaikka nopeus olisi 1 metri tunnissa, kunhan koko ajan etääntyy Maasta pikkuhiljaa.

Kun näitä pohdin, niin yhtäkkiä ymmärsin, että nopeudellahan on aina myös suunta, pitää erottaa vertikaalinen nopeuskomponentti horisontaalisesta nopeuskomponentista. Vertikaalinen nopeus saa olla ihan mitä tahansa, kunhan koko ajan etääntyy Maasta ja ilmakehän kitkan vaikutuksesta. Mutta horisontaalinen nopeus on se ratkaiseva nopeus. Maata kiertävällä radallahan ei Maan vetovoiman vaikutus ole suinkaan kadonnut mihinkään, mutta kun oma horisontaalinen nopeus on riittävän suuri, keskipakoisvoima on yhtä suuri kuin Maan vetovoima. Tämä tuntuu puolestaan painottomalta.

Tämä on jotenkin huonosti aina selitetty ja piti itse pähkäillä tämä laajan lukiofysiikan pohjalta. Opettajien kannattaa panostaa pedagogiikkaan.

52

171

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Pohjoiskorealaisethan ovat tätä demonstroineet rakettikokeissaan viime aikoina: ammutaan suhteellisen hidas raketti kohtisuoraan ylös jopa 4000 kilometrin korkeuteen.

      Vaikuttavaako? Ehkä, mutta raketin polttoaineen loppuessa loppuu myös avaruusmatkailu lyhyeen, kun Maapallon painovoiman vetämänä raketti syöksyy lopulta kuin tikka takaisin maahan. ; )

      "Hitaasti kiihdyttäminen" pakonopeuteen periaatteessa onnistuisi, mutta vaatisi paljon enemmän polttoainetta kuin nykyinen sähäkämpi tapa kääntyä kiihdytyksessä lähes horisontaaliin, Maapallon omaa pyörimisliikettä vielä hyväksikäyttäen..

      • Anonyymi

        Juu. Ymmärrän kyllä, että polttoaineen kulutuksen kannalta on olemassa optimaalinen nopeus ja kiihtyvyys, lisäksi aluksen rakenteiden kestävyys sekä ihmiselimistön g-voimien sietokyky rajoittavat kiihtyvyyttä. Mutta puhtaasti teoreettisella tasolla (jossa polttoainetta on rajattomasti), nousunopeudella ei ole mitään merkitystä. Vain maanpinnan suuntaisella nopeudella on merkitystä, ja korkeutta pitää olla niin paljon, ettei ilmakehän kitka enää jarruta vauhtia. Jos ilmakehää ei olisi, kiertorata voisi sijaita matalammalla.

        En tiedä, mutta oletan, että maata kiertävällä radalla/radoilla on hyvin vähäistä kitkaa johtuen mm avaruusromusta ja ehkä jokunen ilmakehän molekyylikin alimmilla radoilla voi vielä tulla vastaan, mutta tämän kitkan vaikutukset voidaan kumota hyvin kevyillä apuraketilla ja lyhyellä poltolla silloin tällöin.

        Virgin suunnittelee kaupallista avaruuslentoa, mutta käykö raketti oikeasti maata kiertävällä radalla, vai onko kyseessä Pohjois-Korean tapainen laukaisu ylös ja vapaa pudotus alas? Vapaassa pudotuksessa saadaan tietysti aikaan painottomuus ja rahat pois turisteilta, mutta siihen riittäisi ihan lentokone. Jos raketti ei kierrä maata moottorit sammutettuina, kyseessä on rahat pois - huijaus.

        T. Aloittaja


      • Anonyymi kirjoitti:

        Juu. Ymmärrän kyllä, että polttoaineen kulutuksen kannalta on olemassa optimaalinen nopeus ja kiihtyvyys, lisäksi aluksen rakenteiden kestävyys sekä ihmiselimistön g-voimien sietokyky rajoittavat kiihtyvyyttä. Mutta puhtaasti teoreettisella tasolla (jossa polttoainetta on rajattomasti), nousunopeudella ei ole mitään merkitystä. Vain maanpinnan suuntaisella nopeudella on merkitystä, ja korkeutta pitää olla niin paljon, ettei ilmakehän kitka enää jarruta vauhtia. Jos ilmakehää ei olisi, kiertorata voisi sijaita matalammalla.

        En tiedä, mutta oletan, että maata kiertävällä radalla/radoilla on hyvin vähäistä kitkaa johtuen mm avaruusromusta ja ehkä jokunen ilmakehän molekyylikin alimmilla radoilla voi vielä tulla vastaan, mutta tämän kitkan vaikutukset voidaan kumota hyvin kevyillä apuraketilla ja lyhyellä poltolla silloin tällöin.

        Virgin suunnittelee kaupallista avaruuslentoa, mutta käykö raketti oikeasti maata kiertävällä radalla, vai onko kyseessä Pohjois-Korean tapainen laukaisu ylös ja vapaa pudotus alas? Vapaassa pudotuksessa saadaan tietysti aikaan painottomuus ja rahat pois turisteilta, mutta siihen riittäisi ihan lentokone. Jos raketti ei kierrä maata moottorit sammutettuina, kyseessä on rahat pois - huijaus.

        T. Aloittaja

        Ensimmäiset amerikkalaiset "avaruuslennot" olivat pelkkiä pitkiä loikkia avaruuden rajoille ja sieltä jarruraketein ja laskuvarjoin takaisin maahan Maapallon kiertämistä edes yrittämättä. Jotain samanlaista voisi Virginkin yrittää, sillä pallon kiertämisessä on melkoiset riskit ja kertaluokkia kovemmat kustannukset.

        Sertifikaatti Maapallon kiertämisestä olisi kyllä arvo sinänsä ja työhuoneen seinällä roikkuessaan mainio keskustelunavaaja etenkin litteän Maan kannattajan kanssa. ; )


      • Anonyymi

        Virginin avaruuslennot turisteille sisältäisivät muistaakseni vain viisi minuuttia kestävän panottomuuden, eli ne ovat vai lyhyitä loikkauksia. Kiertoradalle nouseminen ja maapallon kiertäminenhän vaatisi niin suuren nopeuden että ilmakehään paluuta varten tarvittaisiin lämpökilpi tuhansiin asteisiin nousevan ilmavirran kitkan aiheuttaman kuumuuden vuoksi.
        Suihkumatkustajakoneen nopeudellakin saadaan koneen matkustajille noin puoli minuuttia kestävä painottonuus lentämällä kaareva lentorata, ikäänkuin mäennyppylä vuoristoradassa.


      • Anonyymi

        Ostaisin Virginin riskejä sisältävän avaruuslennon sijasta siitä vain murto-osan maksavan turvallisen painottomuuslennon kuljetuslentokoneessa. Niitä runsaan puolen minuutin painottomuuskokemuksia saa lentokoneessa useampia samalla lennolla. Kymmenellä koukkauksella saisi yhteensä yli viisi minuuttia painottomuutta.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Ostaisin Virginin riskejä sisältävän avaruuslennon sijasta siitä vain murto-osan maksavan turvallisen painottomuuslennon kuljetuslentokoneessa. Niitä runsaan puolen minuutin painottomuuskokemuksia saa lentokoneessa useampia samalla lennolla. Kymmenellä koukkauksella saisi yhteensä yli viisi minuuttia painottomuutta.

        Luulen, ettei Virginin lento sisällä samanlaisia riskejä kuin kiertoratalennoilla, koska nopeus Virginin koneella jää hyvin paljon matalammaksi, eikä näin ollen ilmakehä synnytä koneen runkoa poltavaa kitkaa. Virginin koneella käydään vain korkeammalla (100 km?) kuin suihkumatkustajakoneella, joten vapaan pudotuksen aika on pitempi. Ihan saman kokemuksen saa suihkukoneella kuin Virginin "avaruuslennolla", mutta hinta on suihkukoneella paljon järkevämpi.


      • Anonyymi

        Amerikkalaiset ilmavoimien lentäjät oikeastaan kävivät avaruudessa jo ennen Nasan ensimmäisiä miehitettyjä avaruusraketeilla suoritettuja avaruuslentoja. Vuonna 1959 ensilentonsa tehneet X-15 nopeusennätys-rakettilentokoneet ylittivät 50 mailin eli 80 km korkeuden lähes seitsemänkertaisella äänennopeudella. Elokuussa 1963 X-15 nousi jo 107 kilometrin korkeuteen.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Ostaisin Virginin riskejä sisältävän avaruuslennon sijasta siitä vain murto-osan maksavan turvallisen painottomuuslennon kuljetuslentokoneessa. Niitä runsaan puolen minuutin painottomuuskokemuksia saa lentokoneessa useampia samalla lennolla. Kymmenellä koukkauksella saisi yhteensä yli viisi minuuttia painottomuutta.

        Lentokoneilla voi lentää ilmassa koukkauksia joilla saadaan lyhytaikainen painottomuus, ja mitä laajempi lentokaari eli nopeus sitä pidempi painottomuus. Virginin turistirakettikin lentää ison painottomuuskaaren. Suurimmillaan lentokaari yltää sitten koko maapallon ympäri jolloin saavutetaan jatkuva painottomuus. Huvipuiston kieputtimissakin mahdollista kokea hetkellinen painottomuus, tai kovavauhtisessa pihakeinussa.


      • Anonyymi

        Pienempiä painottomuusjaksoja saa ralliautossa ajettaessa hyppyristä :)


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Pienempiä painottomuusjaksoja saa ralliautossa ajettaessa hyppyristä :)

        Totta reilun sadantuhannen dollarin hinta 5 minuutin painottomuudesta, kun pudottaudutaan 100 km korkeudesta ei ole mitään avaruusmatkailua, vaan rikkaiden ja huomionkipeiden aikuisten huvipuistolaite.

        Itse saavutan painottomuuden ihan ilmaiseksi menemällä järveen snorklaamaan.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Amerikkalaiset ilmavoimien lentäjät oikeastaan kävivät avaruudessa jo ennen Nasan ensimmäisiä miehitettyjä avaruusraketeilla suoritettuja avaruuslentoja. Vuonna 1959 ensilentonsa tehneet X-15 nopeusennätys-rakettilentokoneet ylittivät 50 mailin eli 80 km korkeuden lähes seitsemänkertaisella äänennopeudella. Elokuussa 1963 X-15 nousi jo 107 kilometrin korkeuteen.

        Saksalaisten rakettiosaamiseen perustuu tuo X15 konekkin:

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


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Saksalaisten rakettiosaamiseen perustuu tuo X15 konekkin:

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

        Sodan päätyttyä saksalaisten tappioon Yhdysvallat ja Neuvostoliitto molemmat haalivat saksalaisia rakettien kehittämisessä mukana olleita asiantuntijoita. Yhdysvaltoihin heitä jäi pysyvästi, ja Neuvostoliitosta koko saksalaisryhmä lähetettiin kymmenen vuoden palveluksen jälkeen kommunistiseen Neuvostoliiton miehittämään Itä-Saksaan kun heitä ei enää tarvittu.


    • Anonyymi

      Tuosta on ollut toinen keskustelu, otsikolla "Pakonopeus avaruuteen. kertokaas kun en"

      Ylös alimpien kiertoratojen korkeuteen voi nousta ihan niin hitaasti kuin haluaa. Mutta jos haluaa pysyä kyseisellä kiertoradalla moottorit sammutettuina niin sitten pitää nopeutta olla sivusuunnassa niin paljon, että raketin lähtiessä putoamaan kohti Maapallon keskipistettä se ehtiikin tuon sivusuuntaisen nopeutensa vuoksi pudota Maapallon ohitse kyseisen kiertoradan korkeudella.

    • Anonyymi

      Minua kyllä kiinnostaisi tietää miltä Maa näyttää alapuolelta katsoen. Mahtaako riittää rahkeet kenelläkään tuommoisen reissun tekemiseen niin että ei sitten jälkeenpäin huudeltaisi että tuo on studiolla kuvattu.

      • Anonyymi

        Ne jälkeenpäin huutelevat ovat salaliittoteorioiden harrastajia, joten niiden huutelua saa kuulla ihan riippumatta tapahtuman todistajien lukumäärästä ja dokumentoinnin tavasta.


    • Minäkin tajusin tuon asian vasta sitten kun alkoin tutkimaan litteä maa teoriaa. Mun aivot räjähti muutama vuosi sitten kun tajusin että sateliitti ja kuu putoaa maan ympäri. Newtonin tykinkuula ajatuskoe on helppo ajatuskoe jos haluaa tajuta että raketit pitää saada putoamaan maan ympäri, ja siksi vauhtia tarvii paljo. Pienempi ilmantiheys auttaa myös lisäämään nopeutta.

      • Anonyymi

        Voi sen kai noinkin ajatella. Itse ajattelen vektoreita. Maan kaarevuus aiheuttaa sen, että maa kaareutuu alta pois joten ajattelutapasi on ihan oikea. Itkekö keksit?

        Keskipakoisvoima vektori suuntautuu poispäin Maan keskipisteestä, lentoradan tangenttia kohtisuoraan. Kun Maan vetovoiman voimavektori on yhtä suuri, kappale ei putoa maahan.

        Ilmakehän hiukkasia yltää muuten reilusti yli satelliittien lentokorkeuden joten ilmakehän kitka on aina huomioitava.

        Kansainvälinen avaruusasema kiertää Maata suhteellisen matalalla, koska se pidetään tarkoituksella miehistöä suojaavan Maan magneettikentän vaikutuksen piirissä. Sen vuoksi avaruusasema joutuu ajoittain polttamaan rakettejaan saadakseen lisää vauhtia. Korkeammalla kiertoradalla olisi toki pienempi vastus, mutta miehistö ei olisi enää Maan magneettikentän suojassa.


      • Anonyymi

        "Keskipakoisvoima vektori suuntautuu poispäin Maan keskipisteestä"

        Mitään keskipakoisvoimaa ei ole olemassakaan. Tästä oli jo toisessa ketjusa puhe.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        "Keskipakoisvoima vektori suuntautuu poispäin Maan keskipisteestä"

        Mitään keskipakoisvoimaa ei ole olemassakaan. Tästä oli jo toisessa ketjusa puhe.

        Aivan niin.

        Jos raketin kulkua tarkastellaan esim. maan pinnalla paikoillaan olevassa koordinaatistossa niin raketin rata näyttää maan pyörimisestä johtuen, siis koska havaintopaikan sijainti tähtiin nähden muuttuu, kummalliselta vänkyrältä. Jos tällainen rata selitetään "voimien" avulla, tarvitaan näitä koordinaatistosta johtuvia "näennäisvoimia" kuten keskipakoisvoima, Coriolis-voima jne.

        Gravitaaatio taas on todellinen voima F ja siihen m-massainen kappale reagoi Newtonin kaavan F = m d^R/dt^2 (= m a) mukaisesti.


      • Anonyymi kirjoitti:

        Aivan niin.

        Jos raketin kulkua tarkastellaan esim. maan pinnalla paikoillaan olevassa koordinaatistossa niin raketin rata näyttää maan pyörimisestä johtuen, siis koska havaintopaikan sijainti tähtiin nähden muuttuu, kummalliselta vänkyrältä. Jos tällainen rata selitetään "voimien" avulla, tarvitaan näitä koordinaatistosta johtuvia "näennäisvoimia" kuten keskipakoisvoima, Coriolis-voima jne.

        Gravitaaatio taas on todellinen voima F ja siihen m-massainen kappale reagoi Newtonin kaavan F = m d^R/dt^2 (= m a) mukaisesti.

        Einsteinin mukaan myös gravitaatio on näennäisvoima. Se on yks juttu mitä en oo ikinä oikein tajunnu. Erityisessä suhteellisuusteoriassa hän sanoi että gravitaatio on yhtä kuin kiihtyminen, ja yleisessä suhteellisuusteoriassa hän selitti sen aika-avaruuden kaarevuutena. Miten kiihtyvyys ja aika-avaruuden kaarevuus liittyy toisiinsa, sitä en oikeen tajua.


      • Anonyymi
        Trexnonar kirjoitti:

        Einsteinin mukaan myös gravitaatio on näennäisvoima. Se on yks juttu mitä en oo ikinä oikein tajunnu. Erityisessä suhteellisuusteoriassa hän sanoi että gravitaatio on yhtä kuin kiihtyminen, ja yleisessä suhteellisuusteoriassa hän selitti sen aika-avaruuden kaarevuutena. Miten kiihtyvyys ja aika-avaruuden kaarevuus liittyy toisiinsa, sitä en oikeen tajua.

        Tuossa on hyvä video, jossa havainnollistetaan kokeellisesti aika-avaruuden kaarevuuden ja painovoiman yhteyttä: https://www.youtube.com/watch?v=MTY1Kje0yLg&app=desktop


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Tuossa on hyvä video, jossa havainnollistetaan kokeellisesti aika-avaruuden kaarevuuden ja painovoiman yhteyttä: https://www.youtube.com/watch?v=MTY1Kje0yLg&app=desktop

        Tosi huono kuvailutapa! Tavallinen gravitaatiohan siinä loppujen lopuksi saa ne pallot liikkumaan.

        YST on tietty gravitaation matemaattinen malli jota ei ainakaan lyhyesti, tuskin pitkästikään, pysty populaaritasolla kuvailemaan.

        Todetaan nyt vain, että Newtonin 1. lain mukaan kappale, johon ei vaikuta voimia, säilyttää tasaisen suoraviivaisen liikkeensä. Yst:ssa käy samoin mutta nyt maailman geometria onkin sellainen, että nuo suorimmat mahdolliset reitit eivät ole euklidisen avaruuden suoria vaan Einsteinin käyttämien Lorentz-avaruuksien ns. geodeettisia viivoja. Nämä ovat noissa avaruuksissa tietyssä mielessä "suorimmat" reitit.Meidän silmissämme ne näyttävät niiltä käyräviivaisilta radoilta joita kappaleet gravitaatiokentässä noudattavat.

        EST (erikoinen suhteellisuusteoria) ei ole painovoiman selitys. Mutta siellä on ns. ekvivalenssiperiaate, jonka mukaan pienen hissin kiihtyvyyttä ja gravitaatiokentässä paikallaan olevaa pientä hissiä ei hissin sisällä oleva pysty erottamaan kokeilla toisistaan.Mutta tämä pätee vain siis pienessä mittakaavassa. Gravitaatiokenttä ei ole homogeeninen ja vuorovesi-ilmiö aiheuttaa sen, että eroja tilanteiden välille syntyy.

        Kaiken tämän selittäminen populaaristi, jos nyt yleensä onnistuu, vaatisi niin pitkät jutut että en minä ainakaan ryhdy sellaisia tänne laatimaan.

        Suosittelen perehtymistä k u n n o l l i s e e n alan kirjallisuuteen.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Tuossa on hyvä video, jossa havainnollistetaan kokeellisesti aika-avaruuden kaarevuuden ja painovoiman yhteyttä: https://www.youtube.com/watch?v=MTY1Kje0yLg&app=desktop

        Myös pimeän aineen vaikutus aika-avaruuden kaareutuvuuteen havainnollistetaan tuolla videolla. Pimeällä aineella vaikuttaisi olevan gravitaatiolle vastakkaista repulsiovoimaa. Tosin jos gravitaatiokin on vain näennäinen voima, niin mitä sitten on pimeän voiman (massan?) aiheuttama antigravitaatiovoima?


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Tosi huono kuvailutapa! Tavallinen gravitaatiohan siinä loppujen lopuksi saa ne pallot liikkumaan.

        YST on tietty gravitaation matemaattinen malli jota ei ainakaan lyhyesti, tuskin pitkästikään, pysty populaaritasolla kuvailemaan.

        Todetaan nyt vain, että Newtonin 1. lain mukaan kappale, johon ei vaikuta voimia, säilyttää tasaisen suoraviivaisen liikkeensä. Yst:ssa käy samoin mutta nyt maailman geometria onkin sellainen, että nuo suorimmat mahdolliset reitit eivät ole euklidisen avaruuden suoria vaan Einsteinin käyttämien Lorentz-avaruuksien ns. geodeettisia viivoja. Nämä ovat noissa avaruuksissa tietyssä mielessä "suorimmat" reitit.Meidän silmissämme ne näyttävät niiltä käyräviivaisilta radoilta joita kappaleet gravitaatiokentässä noudattavat.

        EST (erikoinen suhteellisuusteoria) ei ole painovoiman selitys. Mutta siellä on ns. ekvivalenssiperiaate, jonka mukaan pienen hissin kiihtyvyyttä ja gravitaatiokentässä paikallaan olevaa pientä hissiä ei hissin sisällä oleva pysty erottamaan kokeilla toisistaan.Mutta tämä pätee vain siis pienessä mittakaavassa. Gravitaatiokenttä ei ole homogeeninen ja vuorovesi-ilmiö aiheuttaa sen, että eroja tilanteiden välille syntyy.

        Kaiken tämän selittäminen populaaristi, jos nyt yleensä onnistuu, vaatisi niin pitkät jutut että en minä ainakaan ryhdy sellaisia tänne laatimaan.

        Suosittelen perehtymistä k u n n o l l i s e e n alan kirjallisuuteen.

        Jos et pysty sitä selittämään, et ymmärrä sitä itsekään.

        Fysiikka oli lukiossa paras aineeni, mutta fysiikan sijaan lähdin opiskelemaan lääketiedettä, jossa siinäkin on niin paljon tekemistä, ettei aika riitä kaikkeen, kuten astrofyysikoksi opiskelemiseen. Koska aika on rajallista, niin toivoisin, että joku edes yrittäisi popularisoida näitä asioita. Useimmiten se menee niin, että jos jokin asia on itselle tuttu ja selvä, siitä osaa kertoa yksinkertaistetun selitysmallin myös ummikoille.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Jos et pysty sitä selittämään, et ymmärrä sitä itsekään.

        Fysiikka oli lukiossa paras aineeni, mutta fysiikan sijaan lähdin opiskelemaan lääketiedettä, jossa siinäkin on niin paljon tekemistä, ettei aika riitä kaikkeen, kuten astrofyysikoksi opiskelemiseen. Koska aika on rajallista, niin toivoisin, että joku edes yrittäisi popularisoida näitä asioita. Useimmiten se menee niin, että jos jokin asia on itselle tuttu ja selvä, siitä osaa kertoa yksinkertaistetun selitysmallin myös ummikoille.

        Sitäpaitsi tuo videon koe selittää hyvin havainnollisesti kiihtyvyyden ja aika-avaruuden yhteyttä.

        Sovitaan, että kaikki taivaankappaleet ovat pyöreitä marmorikuulia ilman vuorovesi-ilmiötä. Olisiko tällaisen yksinkertaistetun mallin selitys helpompaa?


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Tosi huono kuvailutapa! Tavallinen gravitaatiohan siinä loppujen lopuksi saa ne pallot liikkumaan.

        YST on tietty gravitaation matemaattinen malli jota ei ainakaan lyhyesti, tuskin pitkästikään, pysty populaaritasolla kuvailemaan.

        Todetaan nyt vain, että Newtonin 1. lain mukaan kappale, johon ei vaikuta voimia, säilyttää tasaisen suoraviivaisen liikkeensä. Yst:ssa käy samoin mutta nyt maailman geometria onkin sellainen, että nuo suorimmat mahdolliset reitit eivät ole euklidisen avaruuden suoria vaan Einsteinin käyttämien Lorentz-avaruuksien ns. geodeettisia viivoja. Nämä ovat noissa avaruuksissa tietyssä mielessä "suorimmat" reitit.Meidän silmissämme ne näyttävät niiltä käyräviivaisilta radoilta joita kappaleet gravitaatiokentässä noudattavat.

        EST (erikoinen suhteellisuusteoria) ei ole painovoiman selitys. Mutta siellä on ns. ekvivalenssiperiaate, jonka mukaan pienen hissin kiihtyvyyttä ja gravitaatiokentässä paikallaan olevaa pientä hissiä ei hissin sisällä oleva pysty erottamaan kokeilla toisistaan.Mutta tämä pätee vain siis pienessä mittakaavassa. Gravitaatiokenttä ei ole homogeeninen ja vuorovesi-ilmiö aiheuttaa sen, että eroja tilanteiden välille syntyy.

        Kaiken tämän selittäminen populaaristi, jos nyt yleensä onnistuu, vaatisi niin pitkät jutut että en minä ainakaan ryhdy sellaisia tänne laatimaan.

        Suosittelen perehtymistä k u n n o l l i s e e n alan kirjallisuuteen.

        Itseasiassa tuo video on erittäin hyvä kuvailutapa. Toki gravitaatio saa aikaan osan liikkeestä, mutta niinhän se saa taivaankappaleillakin ihan yhtälailla. Osa liikkeestä tulee professorin antamasta alkuvauhdista ja osa erisuuruisten massojen aiheuttamasta kankaan kaareutumisesta. Tuon kokoisilla kappaleilla on niin heikko gravitaatio toisiinsa nähden, että paras tapa demota universumin mittakaavan tapahtumia, on käyttää hyväksi Maan vetovoimaa tässä mallissa, joka osoittaa hyvin havainnollisesti, että mitä suurempi massa, sitä suurempi aika-avaruuden kaareutuminen joka johtaa tietyn kappaleen suurempaan kiihtyvyyteen gravitaatiokentässä.

        UPEA VIDEO!


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        "Keskipakoisvoima vektori suuntautuu poispäin Maan keskipisteestä"

        Mitään keskipakoisvoimaa ei ole olemassakaan. Tästä oli jo toisessa ketjusa puhe.

        Keskipakoisvoima on oikeasti olemassa, mutta ajatusleikki maan "ohitse" putoavasta satelliitista on erittäin harhaanjohtava, sillä se ei kuvaa tilannnetta totuudenmukaisesti.

        Keskipakoisvoima on seurausta massan hitaudesta, jota mekaniikan toinen peruslaki kuvaa, eli F = ma. Kappale jatkaa tasaisessa liikkeessä, mikäli siihen vaikuttavien voimien summa on nolla.

        Otetaan esimerkki, joka toivottavasti valaisee asiaa:

        1. Piirretään ympyrä xy-tasoon, ja kuvitellaan että satelliitti kiertää ympyrän kehää pitkin myötäpäivään.

        2. Piirretään satelliitin radalle nopeusvektori useampaan eri kohtaan.

        3. Havaitaan, että nopeusvektorin suunta muuttuu jatkuvasti, kun satelliitti liikkuu radallaan. Nopeusvektori on täysin päinvastainen vastakkaisilla puolilla maapalloa.

        4. Koska nopeusvektori muuttuu jatkuvasti, täytyy satelliitin kokea jatkuvaa kiihtyvyyttä. Nopeus ei voi muuttua ilman kiihtyvyyttä.

        5. Kiihtyvyys on aina seurausta satelliittiin vaikuttavasta voimasta, eli tässä tapauksessa maan vetovoimasta.

        6. Satelliitin kokema kiihtyvyys johtuu maan vetovoimasta, joka pitää satelliitin radallaan.

        7. Käytännössä satelliitti ei kuitenkaan havaitse tätä voimaa, sillä vakioradalla voimat kumoavat toisensa. "Pöytä työntää tietokonetta, tietokone työntää pöytää." Astronauttien kokema painottomuus johtuu tästä voiman ja vastavoiman laista, ei painovoiman puuttumisesta.

        8. Keskipakoisvoiman kaava saadaan johdettua tästä helposti, kun hyödynnetään differentiaali- ja vektorilaskentaa.

        Satelliitti ei siis "putoa maan ohitse". Radalla pysyminen perustuu vetovoimaan, satelliitin nopeuteen ja intertiaan. Mitä suurempi nopeus satelliitilla on, sitä suurempi kiihtyvyys ja voima tarvitaan, jotta satelliitti pysyy radallaan.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Itseasiassa tuo video on erittäin hyvä kuvailutapa. Toki gravitaatio saa aikaan osan liikkeestä, mutta niinhän se saa taivaankappaleillakin ihan yhtälailla. Osa liikkeestä tulee professorin antamasta alkuvauhdista ja osa erisuuruisten massojen aiheuttamasta kankaan kaareutumisesta. Tuon kokoisilla kappaleilla on niin heikko gravitaatio toisiinsa nähden, että paras tapa demota universumin mittakaavan tapahtumia, on käyttää hyväksi Maan vetovoimaa tässä mallissa, joka osoittaa hyvin havainnollisesti, että mitä suurempi massa, sitä suurempi aika-avaruuden kaareutuminen joka johtaa tietyn kappaleen suurempaan kiihtyvyyteen gravitaatiokentässä.

        UPEA VIDEO!

        Huono on esitys. Kangashan kaareutuu juuri siinä olevien painavien massojen vuoksi. Ja tämän aiheuttaa ihan newtonilainen gravitaatio.Sitten liikkuva pallo noudattaa tiettyä rataa alkuvauhtinsa, gravitaation ja kankaan muodon aiheuttaman rajoituksen mukaan.

        Esim. aurinko aiheuttaa Einsteinin matemaattisessa gravitaation mallissa avaruuteen Lorentzin geometrian ja kappaleet liikkuvat siinä mahdollisimman suoraan eli geodeettisia viivoja pitkin.Miksi näiun käy on tietysti yhtä selittämätöntä kuin Newtonin "vetovoimakin". Mutta ei siellä mitään "kontaktivoimia" ole, jotka pakottavat kappaleen radalleen, kuten tuossa kangasmallissa on.

        HUONO VIDEO!Ssamaa höpötystä kuin lukuisissa muissa opulaariesityksissä!

        DIXI


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Huono on esitys. Kangashan kaareutuu juuri siinä olevien painavien massojen vuoksi. Ja tämän aiheuttaa ihan newtonilainen gravitaatio.Sitten liikkuva pallo noudattaa tiettyä rataa alkuvauhtinsa, gravitaation ja kankaan muodon aiheuttaman rajoituksen mukaan.

        Esim. aurinko aiheuttaa Einsteinin matemaattisessa gravitaation mallissa avaruuteen Lorentzin geometrian ja kappaleet liikkuvat siinä mahdollisimman suoraan eli geodeettisia viivoja pitkin.Miksi näiun käy on tietysti yhtä selittämätöntä kuin Newtonin "vetovoimakin". Mutta ei siellä mitään "kontaktivoimia" ole, jotka pakottavat kappaleen radalleen, kuten tuossa kangasmallissa on.

        HUONO VIDEO!Ssamaa höpötystä kuin lukuisissa muissa opulaariesityksissä!

        DIXI

        Pitikö päästä pätemään ilman että on mitään tarjottavaa tähän keskusteluun?


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Keskipakoisvoima on oikeasti olemassa, mutta ajatusleikki maan "ohitse" putoavasta satelliitista on erittäin harhaanjohtava, sillä se ei kuvaa tilannnetta totuudenmukaisesti.

        Keskipakoisvoima on seurausta massan hitaudesta, jota mekaniikan toinen peruslaki kuvaa, eli F = ma. Kappale jatkaa tasaisessa liikkeessä, mikäli siihen vaikuttavien voimien summa on nolla.

        Otetaan esimerkki, joka toivottavasti valaisee asiaa:

        1. Piirretään ympyrä xy-tasoon, ja kuvitellaan että satelliitti kiertää ympyrän kehää pitkin myötäpäivään.

        2. Piirretään satelliitin radalle nopeusvektori useampaan eri kohtaan.

        3. Havaitaan, että nopeusvektorin suunta muuttuu jatkuvasti, kun satelliitti liikkuu radallaan. Nopeusvektori on täysin päinvastainen vastakkaisilla puolilla maapalloa.

        4. Koska nopeusvektori muuttuu jatkuvasti, täytyy satelliitin kokea jatkuvaa kiihtyvyyttä. Nopeus ei voi muuttua ilman kiihtyvyyttä.

        5. Kiihtyvyys on aina seurausta satelliittiin vaikuttavasta voimasta, eli tässä tapauksessa maan vetovoimasta.

        6. Satelliitin kokema kiihtyvyys johtuu maan vetovoimasta, joka pitää satelliitin radallaan.

        7. Käytännössä satelliitti ei kuitenkaan havaitse tätä voimaa, sillä vakioradalla voimat kumoavat toisensa. "Pöytä työntää tietokonetta, tietokone työntää pöytää." Astronauttien kokema painottomuus johtuu tästä voiman ja vastavoiman laista, ei painovoiman puuttumisesta.

        8. Keskipakoisvoiman kaava saadaan johdettua tästä helposti, kun hyödynnetään differentiaali- ja vektorilaskentaa.

        Satelliitti ei siis "putoa maan ohitse". Radalla pysyminen perustuu vetovoimaan, satelliitin nopeuteen ja intertiaan. Mitä suurempi nopeus satelliitilla on, sitä suurempi kiihtyvyys ja voima tarvitaan, jotta satelliitti pysyy radallaan.

        Keskipakovoima on todellakin silkkaa satua ja huuhaata. Sen ovat keksineet ihmiset, jotka eivät todellisuudessa ymmärrä mekaniikasta ja voimista mitään.
        Keskipakovoima on samalla korkealla tasolla kuin g-voimat ja coriolisvoimat.

        Satelliittiin vaikuttaa yksi ainoa voima ja se on gravitaatiovoima.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Keskipakovoima on todellakin silkkaa satua ja huuhaata. Sen ovat keksineet ihmiset, jotka eivät todellisuudessa ymmärrä mekaniikasta ja voimista mitään.
        Keskipakovoima on samalla korkealla tasolla kuin g-voimat ja coriolisvoimat.

        Satelliittiin vaikuttaa yksi ainoa voima ja se on gravitaatiovoima.

        Ei keskipakovoima ole mitään satua tai huuhaata, vaikka se johtuukin massan hitaudesta ja maan vetovoimasta. Se on silti olemassa, oli sen perimäinen aiheuttaja mikä tahansa.

        Terveisin: Filosofinen hiustenhalkoja


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Ei keskipakovoima ole mitään satua tai huuhaata, vaikka se johtuukin massan hitaudesta ja maan vetovoimasta. Se on silti olemassa, oli sen perimäinen aiheuttaja mikä tahansa.

        Terveisin: Filosofinen hiustenhalkoja

        Onhan lämpöenergiaankin olemassa, vaikka se onkin pohjimmiltaan lähinnä hiukkasten liike-energiaa. (Ei se toki oikeassa elämässä ole näin yksinkertaista, mutta yleistäen)

        Kyse on käsitteistä.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Onhan lämpöenergiaankin olemassa, vaikka se onkin pohjimmiltaan lähinnä hiukkasten liike-energiaa. (Ei se toki oikeassa elämässä ole näin yksinkertaista, mutta yleistäen)

        Kyse on käsitteistä.

        Eikös voima ole jotakin, mitä voidaan mitata vaikkapa puntarilla?


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Eikös voima ole jotakin, mitä voidaan mitata vaikkapa puntarilla?

        F=ma


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Pitikö päästä pätemään ilman että on mitään tarjottavaa tähän keskusteluun?

        Minusta tuo Anonyymi, jota ilmeisesti tarkoitat, juuri on yrittänyt antaa ja antanutkin tolkkua tähän keskusteluun. Tuo "painuneen kankaan" analogia on tosiaan huonop. Siinähän tavallista Newtonin gravitaatiota käytetään selittämään tuota "kaarevuusgravitaatiota". Eihän se kangas itsestään painu alas eivätkä pallot itsestään vieri keskipistettä kohti.

        Antaa ihan väärän kuvan Einsteinin ideasta. Kuten tuo Anonyymi jo totesi, tätä esitystapaa valitettavasti käytetään usein populaariesityksissä.


      • Anonyymi kirjoitti:

        Ei keskipakovoima ole mitään satua tai huuhaata, vaikka se johtuukin massan hitaudesta ja maan vetovoimasta. Se on silti olemassa, oli sen perimäinen aiheuttaja mikä tahansa.

        Terveisin: Filosofinen hiustenhalkoja

        Kuulostais loogisemmalta että painovoima johtuu keskihakuvoimasta, koska se selittäis mitä painovoima on, jota kukaan ei oikeen osaa selittää. Jospa painovoima johtuu siitä että elektronit atomien ympärillä pyörii ja aiheutta keskihakuvoimaa, jonka me tunnemme painovoimana?


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Ei keskipakovoima ole mitään satua tai huuhaata, vaikka se johtuukin massan hitaudesta ja maan vetovoimasta. Se on silti olemassa, oli sen perimäinen aiheuttaja mikä tahansa.

        Terveisin: Filosofinen hiustenhalkoja

        No kerropa mihin se keskipakovoima satelliitissa vaikuttaa? Ettei olisi sittenkin ihan silkkaa huuhaata.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        No kerropa mihin se keskipakovoima satelliitissa vaikuttaa? Ettei olisi sittenkin ihan silkkaa huuhaata.

        Ei sitä tarvitse selitellä. Huuhaata mikä huuhaata.


      • Anonyymi kirjoitti:

        No kerropa mihin se keskipakovoima satelliitissa vaikuttaa? Ettei olisi sittenkin ihan silkkaa huuhaata.

        Jos painovoima on keskihakuvoimaa, sehän toimii vaan tiettyyn pisteeseen asti, jolloin se muuttuu keskipakovoimaksi. Siksi on loogista että satelliitti pysyy radallaan, koska se on menny ulos keskihakuvoiman vaikutuksesta, koska se on niin korkealla ja kulkee niin nopeasti.

        Mistä johtuu se että satelliittien pitää tietyllä korkeudella, muuten ne tippuu alas? Keskihakuvoima on looginen selitys tuohon. Kuun pitäisi myös pudota maapalloon, mutta koska meillä on kumpikin, keskihakuvoima ja keskipakovoima, se ei tipu.


      • Anonyymi
        Trexnonar kirjoitti:

        Jos painovoima on keskihakuvoimaa, sehän toimii vaan tiettyyn pisteeseen asti, jolloin se muuttuu keskipakovoimaksi. Siksi on loogista että satelliitti pysyy radallaan, koska se on menny ulos keskihakuvoiman vaikutuksesta, koska se on niin korkealla ja kulkee niin nopeasti.

        Mistä johtuu se että satelliittien pitää tietyllä korkeudella, muuten ne tippuu alas? Keskihakuvoima on looginen selitys tuohon. Kuun pitäisi myös pudota maapalloon, mutta koska meillä on kumpikin, keskihakuvoima ja keskipakovoima, se ei tipu.

        Kerro vielä, missä on tuo piste, jossa painovoima ja keskihakuvoima muuttuu huuhaaksi?


      • Anonyymi kirjoitti:

        Kerro vielä, missä on tuo piste, jossa painovoima ja keskihakuvoima muuttuu huuhaaksi?

        Kun keskipakovoima on suurempi kuin keskihakuvoima, silloin keskihakuvoima ei enää vaikuta. Missä se piste on, se riippuu nopeudesta ja etäisyydestä maapalloon. Teoriassa satelliitti vois olla kiertoradalla maan tasolla vakuumiputken sisällä joka kulkee maapallon ympäri. Sillä vaan tarvitsisi olla tarpeeksi vauhtia, että sillä olisi tarpeeksi keskipakoisvoimaa.


    • Anonyymi

      Kun raketin poltto lopetetaan ja työntövoima siis häviää on ainut rakettiin vaikuttava voima maan gravitaatiovoima. Jätetään nyt ne ilmanvastukset sikseen.

      Tällöin raketti liikkuu tuon keskeisvoiman alaisena ja Newtonin mekaniikassa sen rata on joku kartioleikkaus. Ellipsi,paraabeli tai hyperbeli. Voi olla myös degeneroitunut ellipsi eli liikkuu vain ylös-alas-suunnissa.

      Mikä se rata on riippuu raketin nopeusvektorista polton lopussa. Tämä vektori on tuon kartioleikkausradan tangentti.Jos ollaan esim. ellipsiradalla raketin liike-energia määrää radan koon. Kun liike- energia ylittää tietyn arvon potentiaalienergiaan verrattuna kartioleikkauksen laji vaihtuu: ellipsi -> paraabeli -> hyperbeli.

      • Anonyymi

        Mahtaneeko tuo pitää paikkaansa reaalimaailmassa eli litteän Maan yläpuolella?


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Mahtaneeko tuo pitää paikkaansa reaalimaailmassa eli litteän Maan yläpuolella?

        Reaalimaailmassa nokkas on littee ja soat sen viiellä pennillä pittee.


    • Anonyymi

      Väitetty pakonopeus on huuhaata. Jos avaruuteen menisi tikkaat niitä pitkin voisi edetä kävelyvauhtia niin pitkälle kuin tikkaat ulottuu.
      Vaikein osuus on ensimmäiset askeleet maanpinnalta ylöspäin, sen jälkeen maan vetovoima vain pienenee kaiken aikaa ja tekee askeleista keveämpiä.

      • Anonyymi

        No ei toki
        Pakonopeus ei tarkoita mitään avaruuteen pääsemistä, vaan sitä nopeutta, kun äärettömän kaukaa maahan putoavan kappaleen vauhti olisi maahan törmätessään, ellei muita voimia kuin maan painovoima olisi vaikuttamassa.

        Pakonopeus on siis vain yksi tapa ilmaista gravitaation voimakkuutta planeetan pinnalla ja myös kääntäen se alkunopeus, joka on tarpeen ilman muuta energiaa maan vetovoimapiiristä päästä äärettömään etäisyyteen.

        Ei gravitaation määrittäminen pakonopeudella ole suinkaan mitään huuhaata.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        No ei toki
        Pakonopeus ei tarkoita mitään avaruuteen pääsemistä, vaan sitä nopeutta, kun äärettömän kaukaa maahan putoavan kappaleen vauhti olisi maahan törmätessään, ellei muita voimia kuin maan painovoima olisi vaikuttamassa.

        Pakonopeus on siis vain yksi tapa ilmaista gravitaation voimakkuutta planeetan pinnalla ja myös kääntäen se alkunopeus, joka on tarpeen ilman muuta energiaa maan vetovoimapiiristä päästä äärettömään etäisyyteen.

        Ei gravitaation määrittäminen pakonopeudella ole suinkaan mitään huuhaata.

        No on se jos et osaa määrittää vuoroveden vaikutusta etkä ota huomioon geodeettejä, kuten Einstein ja minä.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        No on se jos et osaa määrittää vuoroveden vaikutusta etkä ota huomioon geodeettejä, kuten Einstein ja minä.

        Entä lapsiveden vaikutus? Oletko sen ottanut huomioon? Päässäsi tuntuu olevan jäänteenä sitä aika lailla.

        Tyhjästä on paha nyhjästä!


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Entä lapsiveden vaikutus? Oletko sen ottanut huomioon? Päässäsi tuntuu olevan jäänteenä sitä aika lailla.

        Tyhjästä on paha nyhjästä!

        Lapsivesikin vaikuttaa planeettojen liikkeeseen, koska lapsivedellä on massa, joka vetää planeettoja puoleensa. Melko huikeeta!


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Lapsivesikin vaikuttaa planeettojen liikkeeseen, koska lapsivedellä on massa, joka vetää planeettoja puoleensa. Melko huikeeta!

        Melko epätarkasti sanottu. Ei me Einsteinin kanssa jakseta teille pöllöille vääntää rautalangasta näitä geodeettien merkityksiä painovoimaan. Lue hyvistä kirjoista hyviä teorioita kuten minä ja Einstein. En kyllä ala selittämään teille pahvipäille yhtään mitään kun ette ymmärrä Einsteinia kuten minä!


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Melko epätarkasti sanottu. Ei me Einsteinin kanssa jakseta teille pöllöille vääntää rautalangasta näitä geodeettien merkityksiä painovoimaan. Lue hyvistä kirjoista hyviä teorioita kuten minä ja Einstein. En kyllä ala selittämään teille pahvipäille yhtään mitään kun ette ymmärrä Einsteinia kuten minä!

        Taidat olla Einsteinisi kanssa todella korkealla ohuimpienkin avaruussumujen tuolla puolen.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Taidat olla Einsteinisi kanssa todella korkealla ohuimpienkin avaruussumujen tuolla puolen.

        Tiesin ettei teille lukiofysiikan lukeneille voi sanoa yhtään mitään koska ette ymmärrä yhtään mitään kuten minä ja ja Einstein.


    Ketjusta on poistettu 1 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Baaritappelu

      Hurjaksi käynyt meno Laffassa. Jotain jätkää kuristettu ja joutunu teholle...
      Kokkola
      57
      5700
    2. Tappo Kokkolassa

      Päivitetty tänään Iltalehti 17.04.2024 Klo: 15:23..Mikähän tämä tapaus nyt sitten taas on.? Henkirikos Kokkolassa on tap
      Kokkola
      23
      3607
    3. Miksi tytöt feikkavat saaneensa orgasmin, vaikka eivät ole saaneet?

      Eräs ideologia itsepintaisesti väittää, että miehet haluavat työntää kikkelinsä vaikka oksanreikään, mutta tämä väite ei
      Sinkut
      212
      1765
    4. Poliisit vaikenee ja paikallinen lehti

      Poliisit vaikenee ja paikallinen lehti ei kerro taposta taaskaan mitään. Mitä hyötyä on koko paikallislehdestä kun ei
      Kokkola
      28
      1722
    5. Mitä ihmettä

      Kaipaat hänessä
      Ikävä
      93
      1188
    6. MAKEN REMPAT

      Tietääkö kukaan missä tämmöisen firman pyörittäjä majailee? Jäi pojalla hommat pahasti kesken ja rahat muisti ottaa enna
      Suomussalmi
      29
      1145
    7. Kuntoutus osasto Ähtärin tk vuode osasto suljetaan

      5 viikkoa ja mihin työntekijät, mihin potilaat. Mikon sairaalan lopetukset saivat nyt jatkoa. Alavudelle Liisalle tulee
      Ähtäri
      49
      927
    8. Itämaisesta filosofiasta kiinnostuneille

      Itämaisesta filosofiasta kiinnostuneille. Nämä linkit voivat auttaa pääsemään niin sanotusti alkuun. https://keskustel
      Hindulaisuus
      259
      876
    9. Välillä käy mielessä

      olisiko sittenkin ollut parempi, että emme koskaan olisi edes tavanneet. Olisi säästynyt monilta kyyneleiltä.
      Ikävä
      72
      849
    10. Mulla on kyllä

      Järkyttävä ikävä sua. Enkä yhtään tykkää tästä olotilastani. Levoton olo. Ja vähän pelottaa..
      Ikävä
      35
      838
    Aihe