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

416

    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. Mikä on totta mikä ei?

      Onko juoru vai ei että nimeltä mainitsematon henkilö on tehnyt naiselle/naisille jotain joka on väärin?
      Kuhmo
      25
      1955
    2. Lopetetaanko tämä

      Juttu ja mennään eteenpäin? Pystytkö?
      Ikävä
      128
      875
    3. Just saying

      Mies joka antaa naiselle turvallisen olon, on seksikäs. Ei kieroja kikkoja ja haluaa olla vain sen yhden naisen mies.
      Ikävä
      127
      673
    4. Voisin antaa sulle nyt

      Halin❤️
      Ikävä
      54
      616
    5. Löytyikö syy miksi Martina on Muhiksen kanssa

      Saipa naurut Gekkosen kuvasta, missä ovat ravintola Hookissa Immu fight night ottelun jälkeen, Muhoksella pullottaa hirv
      Kotimaiset julkkisjuorut
      90
      575
    6. Tosi kiva on

      Joo. Mitä olisit menettänyt jos olisit paljastanut itsesi?
      Ikävä
      65
      541
    7. Jos selviäisi että kaivattusi

      Olisi savant asperger? Rakastaisitko vielä? Savant-lahjakkuus olisi kapea-alaista neroutta liittyen mekanisiin ja tilan
      Ikävä
      88
      540
    8. Tehdään yhdessä itsestämme

      Parhaat versiot❤️ Se vaatii molemmilta hyvää itsetuntoa!
      Ikävä
      42
      525
    9. Jokin ei täsmää

      Joskus yksi vuosiluku saa katsomaan koko tarinaa uudestaan. Löysin gradun. Matematiikka ei oikein täsmää siihen, mitä mi
      Ikävä
      299
      522
    10. Päivän aivopieru Trumpilta

      Trump julisti sodan hyttysiä vastaan. Myös punkit ovat Trumpin sodan kohteena. Eikö vieläkään USA:n kansa tajua tuon uko
      Maailman menoa
      64
      520
    11. Janpen Thai lopettanut, miksiköhän

      Hyvää apetta teki.
      Suomussalmi
      12
      517
    12. Jorma Uotinen läväytti härskin heiton - Paljastus uudesta TTK-romanssista?

      Tuomari Jorma Uotisen linja on välillä hyvinkin rohkea TTK:ssa. Hän näpäytti Jaakko Parkkalille ja Kastanja Rauhalalle v
      Tanssii tähtien kanssa
      10
      502
    13. Toivotko vielä viestiä

      Minulta? En rohkene enää ottaa yhteyttä, kun varmasti jo uusia naisia elämässä. Nolaisin vain itseni.
      Ikävä
      36
      482
    14. Oliko Jani Halmeen aika jo tippua TTK:sta?

      Jani Halme ja Claudia Ketonen joutuivat jättämään TTK:n. Halme ja Ketonen saivat viimeiseksi jäänestä tanssista, sambas
      Tanssii tähtien kanssa
      26
      474
    15. Kuka kaipaa T m?

      Kerro nainen kirjaimesi vaan... Haluan miettiä kuka tulee ekana mieleeni.. kuin kurkistus tunteiden meren pinnalle, jota
      Ikävä
      33
      457
    16. Miksi jotku naiset on niin tyhmiä

      Että elättelevät turhaa toivoa toisen kustannuksella. Onko ne kaikki kaappilesboja vai mikä niitä vaivaa? Sitten itketä
      Ikävä
      51
      437
    17. Vaikea on tämän

      Jälkeen suhtautua sinuun ilman ettei muista kirjoituksiasi.
      Ikävä
      58
      422
    18. Kerro muuten miksi

      Estit somessa?
      Ikävä
      41
      416
    19. Olen ajellut Dieseleillä yli 50 vuotta.

      Enkä ole koskaan kaivannut sähköautoa.
      Hybridi- ja sähköautot
      86
      409
    20. S-ryhmän vastuullisuuden kaksoisstandardi

      Vastuullisuuspuhe on helppoa. Vaikeampaa on selittää, miksi S-ryhmän omien merkkien tuotteita ja raaka-aineita hankitaan
      Maailman menoa
      9
      407
    Aihe