Suurempi massa vaatii enemmän energiaa kiihdyttääkseen sitä?

Einstein sanoi että mitä suurempi massa, sitä enemmän energiaa tarvii kiihdyttääkseen sitä. Mutta miksi sitten tykinkuula ja sulka tippuu yhtä nopeaa maahan tyhjiökammiossa? Tykinkuulan pitäisi tippua hitaammin, koska Einsteinin mukaan suurempi massa vaatii enemmän energiaa kiihdyttääkseen sitä.

21

414

    Vastaukset 21

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Suuremmalla massalla on suurempi potentiaalienergia kuin pienellä, joten kiihtyvät kohti pienempää potentiaalia samaa tahtia.

      Ep = mgh

      Laske tuosta kiihtyvyydet erimassaisille kappaleille ja huomaat niiden olevan samat.

      Tyhjiössäkin tykinkuula metrin matkalta jysähtää maahan, höyhen kepeästi laskeutuu, vaikka kummatkin taittavat taipaleen yhtä nopeasti.

    • Anonyymi

      Ei tuossa energiasta ole kysymys vaan voimasta. Taitaa olla sinulla ikioma Einstein pääsi sisällä jokeltelemassa kaikenlaista hassua.

    • Anonyymi

      Ei niillä ole samaa potentiaalienergiaa alunalkaenkaan, eli tykinkuula ei tipu hitaammin.

      E=mhg

      h = korkeus
      g = 9,81 m/s^2
      m = massa

      Laske siitä molemmat tykinkuulalle ja sulalle . . .

    • Anonyymi

      Massan voi supistaa pois, koska kun kappaleella on potentiaalienergiaa, kaava on E=mgh. Pudotessaan maahan, potentiaalienergian määrä vähenee jatkuvasti ja kun se tömähtää maahan, kaikki potentiaalienergia on muuttunut kineettiseksi energiaksi, jonka kaava on 0,5mv^2. Näin ollen Epotentiaali muuttuu kokonaan Ek:si ja näiden on oltava yhtäsuuria. (Ilmanvastusta ei oteta huomioon) Näin ollen Ep=Ek eli toisin sanoen mgh=0,5mv^2, jolloin yhtälön molemmilta puolilta voidaan supistaa massa pois kokonaan ja saadaan: gh=0,5v^2, josta voidaan laskea nopeus törmäyshetkellä, korkeus lähtöhetkellä ja maan vetovoiman aiheuttama kiihtyvyys. Massalla ei siis ole mitään merkitystä, koska se supistuu pois. Tämä oli lukion ykköskurssin laskuja.

      • Anonyymi

        On totta, että suuremmalla massalla on suurempi potentiaalienergia kuin samalta korkeudelta pudotetulla kevyemmällä massalla. Samoin kineettinen energia on suurempi. Mutta nopeus ja kiihtyvyys ovat samoja, myös g:n arvo voidaan laskea yhtä tarkasti, kun tunnetaan pudotuskorkeus ja loppunopeus juuri ennen törmäystä (tyhjiössä). Massaa ei tarvitse edes punnita, koska sillä ei ole mitään merkitystä.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        On totta, että suuremmalla massalla on suurempi potentiaalienergia kuin samalta korkeudelta pudotetulla kevyemmällä massalla. Samoin kineettinen energia on suurempi. Mutta nopeus ja kiihtyvyys ovat samoja, myös g:n arvo voidaan laskea yhtä tarkasti, kun tunnetaan pudotuskorkeus ja loppunopeus juuri ennen törmäystä (tyhjiössä). Massaa ei tarvitse edes punnita, koska sillä ei ole mitään merkitystä.

        Eli vaikka siis suuremmalla massalla on enemmän potentiaalienergiaa, niin se suurempi energia kuluu kokonaan ja muuttuu kokonaan kineettiseksi energiaksi. Energia muuttaa siis täysin muotoaan, vaikkakin joulemäärä säilyy samana energian säilymisperiaatteen mukaisesti. Näin ollen massat supistuvat pois yhtälöstä, koska massa on sama sekä potentiaalienergiassa että liike-energiassa ja jäljelle jää vain aloituskorkeuden ja kiihtyvyyden tulon (hg) vertaaminen nopeuden neliöön. (0,5v^2)


    • Anonyymi

      "Tykinkuulan pitäisi tippua hitaammin, koska Einsteinin mukaan suurempi massa vaatii enemmän energiaa kiihdyttääkseen sitä."

      Olet oikeassa, että massan hitausmomentti vastustaa liikettä alaspäin enemmän raskaammalla kappaleella kuin kevyemmällä. Mutta raskaampaan kappaleeseen kohdistuu myös kevyttä kappaletta voimakkaampi painovoima alaspäin.

      Koska massan hitauden ja massaan kohdistuvan painovoiman suhde on ekvivalentti, eripainoset kappaleet putovat samalla kiihtyvyydellä. Fyysikot eivät tiedä, mistä tämä suhde niiden välillä johtuu. Voisihan teoriassa hyvin olla niinkin, että massan hitausmomentti kasvaisi sitä voimakkaammmin, mitä suurempi kappale. Silloin tykinkuula putoaisi hitaammin kuin höyhen, ellei ilmanvastusta huomioitaisi. Tämä on kuitenkin luonnonvakio.

      • Anonyymi

        Kyllä on taas täysin lässyttävää keskustelua yksinkertaisesta perusfysiikan (newtonilaisen) asiasta!

        Puutun nyt vain esimerkin vuoksi tähän kommenttiin / 8.8.2019 13:30.

        Hitausmomentti on pyörimisliikkeessä massaa vastaava suure.Tässä termiä on käytetty väärin.

        Ja itse asaiassa mikään ei "vastusta massakappaleen liikettä alaspäin". Olkoon putoavan kappaleen massa m.Kappaleet vain noudattavat Newtonin 2. lakia F = d/dt (mv) (= ma jos m on vakio).

        Etäisyydellä r maapallon keskipisteestä (r > maapallon säde) on (M = maapallon massa, G Newtonin gravitaatiovakio, gravitaatiovoima on F)

        F = G mM/r^2 = m d^2 r/dt^2

        joten kiihtyvyys a = d^2 r/dt^2 riippuu r:stä, a = a(r) ja

        a(r) = G M /r^2
        joten a(r) ei riipu massasta m.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Kyllä on taas täysin lässyttävää keskustelua yksinkertaisesta perusfysiikan (newtonilaisen) asiasta!

        Puutun nyt vain esimerkin vuoksi tähän kommenttiin / 8.8.2019 13:30.

        Hitausmomentti on pyörimisliikkeessä massaa vastaava suure.Tässä termiä on käytetty väärin.

        Ja itse asaiassa mikään ei "vastusta massakappaleen liikettä alaspäin". Olkoon putoavan kappaleen massa m.Kappaleet vain noudattavat Newtonin 2. lakia F = d/dt (mv) (= ma jos m on vakio).

        Etäisyydellä r maapallon keskipisteestä (r > maapallon säde) on (M = maapallon massa, G Newtonin gravitaatiovakio, gravitaatiovoima on F)

        F = G mM/r^2 = m d^2 r/dt^2

        joten kiihtyvyys a = d^2 r/dt^2 riippuu r:stä, a = a(r) ja

        a(r) = G M /r^2
        joten a(r) ei riipu massasta m.

        Typerä kommentti.

        Ne matematiikan kaavat eivät kerro, riippuuko eri painoisten kappaleiden putoamisliike toisistaan. Fyysikot eivät tiedä, mistä massan hitaus johtuu ja vielä vähemmän, miksi se on saman suuruinen kuin massaa kiihdyttävä gravitaatio.

        Luulet ymmärtäväsi yksinkertaista perusfysiikka, mutta kommenttisi osoitti suurta tietämättämyyttä fysiikasta. Oi, aikoja - oi tapoja!


      • Anonyymi kirjoitti:

        Typerä kommentti.

        Ne matematiikan kaavat eivät kerro, riippuuko eri painoisten kappaleiden putoamisliike toisistaan. Fyysikot eivät tiedä, mistä massan hitaus johtuu ja vielä vähemmän, miksi se on saman suuruinen kuin massaa kiihdyttävä gravitaatio.

        Luulet ymmärtäväsi yksinkertaista perusfysiikka, mutta kommenttisi osoitti suurta tietämättämyyttä fysiikasta. Oi, aikoja - oi tapoja!

        Ehkä massan hitaus johtuu valonnopeuden rajoituksesta. Valolla on nolla massaa, joten se voi mennä valon nopeudella, mutta pieni kivi vaatii enemmän energiaa kiihdyttääkseen sitä, koska se koostuu atomeista joiden ympärillä elektronit kulkee 2200 km/s. Mitä enemmän jossain esineessä on atomeja, sitä lähempänä se on valonnopeutta, joten sitä on vaikeampi kiihdyttää, koska mikään ei voi kulkea nopeammin kuin valo.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Typerä kommentti.

        Ne matematiikan kaavat eivät kerro, riippuuko eri painoisten kappaleiden putoamisliike toisistaan. Fyysikot eivät tiedä, mistä massan hitaus johtuu ja vielä vähemmän, miksi se on saman suuruinen kuin massaa kiihdyttävä gravitaatio.

        Luulet ymmärtäväsi yksinkertaista perusfysiikka, mutta kommenttisi osoitti suurta tietämättämyyttä fysiikasta. Oi, aikoja - oi tapoja!

        Kuukin näyttää pieneltä kun sitä katsotaan lantatunkion takaa. (Vanha Joen sananlasku, Edgar Wallace:Bosambo)


    • Anonyymi

      Myös Maa tippuu esinettä kohti samaan aikaan kuin esine tippuu Maata kohti. Maan kiihtyvyys mitä tahansa putoavaa esinettä kohti on g.

      • Anonyymi

        Ei ole. Esimerkki: maapallon molemmilla puolilla tehdään samanaikainen koe, jossa kivi pudotetaan maahan. Ainoastaan kivi liikkuu kiihtyvyydellä g maapalloa kohti, maapallo ei liiku kivien suhteen mihinkään. Jos liikkuisi, toinen kivistä ei voisi pudota samaan aikaan.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Ei ole. Esimerkki: maapallon molemmilla puolilla tehdään samanaikainen koe, jossa kivi pudotetaan maahan. Ainoastaan kivi liikkuu kiihtyvyydellä g maapalloa kohti, maapallo ei liiku kivien suhteen mihinkään. Jos liikkuisi, toinen kivistä ei voisi pudota samaan aikaan.

        Maan kiihtyvyys on siis selvästi pienempi kuin g, mutta esimerkiksi ilmassa leijaileva pölyhiukkanen vetää Maata puoleensa ja maa myös liikkuu tätä pölyhiukkasta kohti, ellei Maapallon toisella puolella leijaile samanpainoinen pölyhiukkanen, joka kumoaa vetovoiman.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Maan kiihtyvyys on siis selvästi pienempi kuin g, mutta esimerkiksi ilmassa leijaileva pölyhiukkanen vetää Maata puoleensa ja maa myös liikkuu tätä pölyhiukkasta kohti, ellei Maapallon toisella puolella leijaile samanpainoinen pölyhiukkanen, joka kumoaa vetovoiman.

        Maan kiihtyvyys minkä tahansa painoista kappaletta kohtaan on g. Jos ajat autolla seinää päin kiihtyvyydellä a, niin seinä lähenee autoasi ihan samalla kiihtyvyydellä, millä sinä lähestyt seinää. Q.E.D.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Maan kiihtyvyys minkä tahansa painoista kappaletta kohtaan on g. Jos ajat autolla seinää päin kiihtyvyydellä a, niin seinä lähenee autoasi ihan samalla kiihtyvyydellä, millä sinä lähestyt seinää. Q.E.D.

        Olen ihan varma, että seinät eivät kiihdy yhtään mihinkään.

        Et ymmärrä fysiikasta mitään. Seinällä on toki tukivoimansa, joka voi olla yhtä suuri kuin auton seinään kohdistama voima. Sillä ei ole kiihtyvyyden kanssa mitään tekemistä.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Olen ihan varma, että seinät eivät kiihdy yhtään mihinkään.

        Et ymmärrä fysiikasta mitään. Seinällä on toki tukivoimansa, joka voi olla yhtä suuri kuin auton seinään kohdistama voima. Sillä ei ole kiihtyvyyden kanssa mitään tekemistä.

        Oletetaan keinoavaruus, jossa on vain Maapallo ja tennispallo, eikä mitään muita taivaankappaleita ole tässä kuvitteellisessa keinoavaruudessa. Huomaat Maapallon lähenevän kiihtyvällä liikkeellä tennispalloa tai tennispallon lähenevän maapalloa, mutta et voi arvioida, kumpi kappaleista on kiihtyvässä liikkeessä ja kumpi on paikallaan, etkä myöskään sitä, liikkuvatko molemmat toisiaan kohti. Sitten kun Maapallo on pudonnut tennispallon pintaan kiinni tai tennispallo Maapallon pintaan kiinni, jostain tulee jättimäinen koura, ja heittää Maapallon poispäin tennispallon pinnasta. Ennen pitkää Maapallo putoaa takaisin tennispallon pinnalle tai tennispallo Maapallon pinnalle, riippuen näkökulmasta. Sen jälkeen tulee tennispallon kokoinen koura ja heittää tennispallon pois Maapallon pinnasta kunnes se putoaa takaisin tai kunnes Maapallo putoaa tennispallon pinnalle.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Oletetaan keinoavaruus, jossa on vain Maapallo ja tennispallo, eikä mitään muita taivaankappaleita ole tässä kuvitteellisessa keinoavaruudessa. Huomaat Maapallon lähenevän kiihtyvällä liikkeellä tennispalloa tai tennispallon lähenevän maapalloa, mutta et voi arvioida, kumpi kappaleista on kiihtyvässä liikkeessä ja kumpi on paikallaan, etkä myöskään sitä, liikkuvatko molemmat toisiaan kohti. Sitten kun Maapallo on pudonnut tennispallon pintaan kiinni tai tennispallo Maapallon pintaan kiinni, jostain tulee jättimäinen koura, ja heittää Maapallon poispäin tennispallon pinnasta. Ennen pitkää Maapallo putoaa takaisin tennispallon pinnalle tai tennispallo Maapallon pinnalle, riippuen näkökulmasta. Sen jälkeen tulee tennispallon kokoinen koura ja heittää tennispallon pois Maapallon pinnasta kunnes se putoaa takaisin tai kunnes Maapallo putoaa tennispallon pinnalle.

        Tarkoitin, ettet voi arvioida sitä, kumpi liikkuu toiseen nähden enemmän. Sen sijaan ainoa luotettava päätelmä on arvioida näiden kahden kappaleen välistä etäisyyttä ja kiihtyvyyttä. Mutta et voi tietää kumpi liikkuu enemmän vai liikkuuko molemmat yhtä paljon.


      • Anonyymi

        Miksi ei voi? Maapallon tai tennispallon pinnalla voi mitata nopeuden muutoksen kiihtyvyysmittarilla. Jos on niiden ulkopuolella avaruudessa kiinteässä asemassa, voi laserilla mitata liikkeen.


      • Anonyymi

        Mutta jos pallo putoaa vapaassa pudotuksessa maan pinnalle tai maa putoaa vapassa pudotuksessa pallon pinnalle, ei kiihtyvyyttä voi havaita helposti.

        Toisaalta tietenkin esim vaapaasti putoavassa hississa vain hissin painopisteessa vallitsee painottomuus. Hissin pohjalla (maan puolisella puolella) maan vetovoima tuntuu ja hissi pyrkii venymään vetovoiman vaikutuksesta.

        Eli pallojen ( maa ja tennis) painopisteestää poikkeavissa pisteissä havaittaisiin kiihtyvyyttä.

        Tuo tuli kanssa mieleen että liikkuvalla kappaleella ei ole liike-energiaa vaan energia on systeemin ominaisuus. Yksittäisellä kappaleelle ei siten ole liike-energiaa.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Miksi ei voi? Maapallon tai tennispallon pinnalla voi mitata nopeuden muutoksen kiihtyvyysmittarilla. Jos on niiden ulkopuolella avaruudessa kiinteässä asemassa, voi laserilla mitata liikkeen.

        Kysymys olikin sellaisesta keinoavaruudessa, jossa on pelkkä tennispallo ja Maapallo. Ei ole mitään ulkopuolista kiinteästi ankkuroitua asemaa, johon voisi mittalaitteita kiinnittää.


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Kuinkahan monen

      Naisen puolisoa olet nainen vikitellyt ja eron aiheuttanut? Toivottavasti karma on ku*sut muroihisi useamman kuin kerran
      Ikävä
      99
      959
    2. Mies, kumman ottaisit mieluummin

      176 cm vai 154 cm naisen, jos molemmat muuten yhtä viehättäviä? Mikä on oma pituutesi?
      Sinkut
      158
      912
    3. Kauan mökötetään toisillemme?

      Loppuelämäkö? Vai oisko jo pussailutreffit?
      Ikävä
      64
      740
    4. Pettymys TTK-parketilla! Anna Hanski tippui - Sami-opelta erikoinen heitto: "Nyt sä pääset..."

      Toisena parina Tanssii Tähtien Kanssa -kisasta tippuivat Anna Hanski ja Sami Helenius. Pettymys oli käsinkosketeltava y
      Tanssii tähtien kanssa
      26
      692
    5. Anteeksi mies

      En jaksa tätä…, en halua, että sinulla on paha mieli tämän takia. Viestiä Sinulle.
      Ikävä
      47
      684
    6. Tekisi mieli vetäistä kunnon jurrit sinun kanssasi

      Ja keskustella asiat, ei tästä tule hevonvttua.
      Ikävä
      46
      654
    7. Eikö olisi mukavaa

      Jakaa arki yhdessä mies. Tämmöisin aatoksin.
      Ikävä
      50
      638
    8. Olen nainen pahoillani, että tykkään sinusta niin paljon, että

      Haluaisin panna sua. Tuntuu vaan siltä, että olet sen suhteen ihan haluton. Ei minulle riitä pelkkä ystävyyssuhde.
      Ikävä
      39
      580
    9. Mieti oikeasti

      Ollaan lähes tuntemattomia, mutta samalla on tämä erityinen vuosien tilanne takana, joka on ollut monella tapaa väärin.
      Ikävä
      30
      577
    10. Poliisi etsii kadonnutta henkilöä Lapualla

      Henkilö on kadonnut 18-19.9.2026 välisenä yönä. Henkilö on hoikka,n 185 cm pitkä. Kadonneella on ollut katoamishetkellä
      Lapua
      32
      572
    11. Oot komea

      etkä näytä vanhenevan. Mieskarkki. Mä en yritä mitään, mä oon sulle liian vanha. Olis kuitenkin kiva tutustua suhun. n
      Ikävä
      20
      543
    12. Laittaisit viestin suoraan!!

      Haluaisin...
      Ikävä
      31
      541
    13. Venäjä häviämässä 30 vuoden sodan

      Ukraina vapautti kolme aluetta, operaatio Vivaldi laajenee
      Maailman menoa
      472
      539
    14. Jonkun mussukka ajanu rallia

      S- Marketilla. Vautsi vau.
      Hyrynsalmi
      6
      506
    15. Tiedoksi yhdelle naiselle

      että mies lähestyy kaikin tavoin jos on kiinnostunut! 🙋🏻‍♂️
      Ikävä
      43
      493
    16. Taasko sä vedit

      Suojamoodin päälle? Miehelle
      Ikävä
      72
      490
    17. Se oli molemminpuolinen limerenssi

      Limerenssi myös sinulla kun näin pitkän ajan jälkeen päivystää palstaa. 🤭
      Ikävä
      81
      489
    18. Onko kaivattusi

      Hoikistunut?
      Ikävä
      31
      475
    19. Minä kyllä odotan nainen

      että sinun kanssa voisin jutella asioista ihan oikeasti.
      Ikävä
      44
      471
    20. Rydman, herätys!

      "Veikkauksen toimitusjohtaja Olli Sarekoski tienasi kiinteää palkkaa 445 891 euroa ja lisiä 72 157. Kuukausipalkka oli 3
      Maailman menoa
      65
      444
    Aihe