Putoamisnopeus

utelias

Paljonko on (suunnilleen) maksimiputoamisnopeus (pisaralle) maapallolla? Jos on faktatietoa, kiitos vastauksesta.

12

12047

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • paperipää

      Vesipisaroiden putousnopeus riippuu pisarakoosta. Tihkusateella nopeus on pieni ja rankkasateella suurempi. Vesipisarat eivät ole pyöreitä, eivätkä kyyneleen muotoisia, vaan omaavat epämääräisen litistyneen muodon. Laskenta on hakuammuntaa, mutta oletetaan pisarakooksi 4 mm ja tehdään lisäksi omia olettamuksia, jotta fysiikan kaavojen voidaan soveltaa.

      Lasketaan kaavalla:
      v=sqrt[(2*g*m)/(cw*rho*A)]

      g = 9,81 m/s^2
      rho = 1,3 kg/m^3 (ilman tiheys)
      cw = 0,4 (ilmanvastuskerroin)
      m = 0.040*10^-3 kg (pisaran massa)
      A = 12 mm^2 (pisaran projektiopinta-ala)

      v = 10,6 m/s = 38 km/h

      Ihminen ilman laskuvarjoa putoaa 120...210 km/h.

      • mistäs

        olet tuollaisen kaavan nykäissyt?


      • vastaajan puolesta
        mistäs kirjoitti:

        olet tuollaisen kaavan nykäissyt?

        Tällaisia kaavoja voi nykiä aerodynamiikan
        oppikirjoista. Jos itse lähdet niitä nykimään,
        niin syytä aluksi selvittää, mitä ovat Cp,
        Frouden luku jne.


      • paperipää
        mistäs kirjoitti:

        olet tuollaisen kaavan nykäissyt?

        Newtonin mukaan lähellä maapallon pintaa kappaleeseen vaikuttaa maan vetovoima
        suuruudella:
        Fa=m*g

        Daniel Bernoullin virtausteorian mukaan pienillä nopeuksilla kappaleeseen kohdistuva
        voima on laskettavissa kaavalla:
        Fv=0,5*cw*A*rho*v^2

        Kappaleen pudotessa ilmassa, nopeus kiihtyy, kunnes saavutetaan tilanne, jossa maan
        vetovoima ja virtausvastus ovat yhtäsuuria. Tämän jälkeen kappale jatkaa putoamista
        vakionopeudella.
        Sijoittamalla Fv=Fa=m*g ja ratkaisemalla v, saadaan:
        v=neliöjuuri[(2*m*g)/(cw*A*rho)]

        Se on siinä, mutta onko laskennan tulos yhtäpitävä todellisten vesipiranopeuksien kanssa
        on toinen juttu. Nopeuden lukuarvo aiemmin oli laskettu cw=0,45, mutta todellisuudessa
        vastuskerroin voi olla huomattavasti suurempi, esim. cw=0,60.


      • Nopeutta en muista, se jäi kyllä mieleen ettei pisara voi olla kovin iso muuten ilmavirta repii sen rikki. Ihmisen nopeus on vapaa pudotuksessa 180-300 km/h. Hyppäsi yksi ihminen pallosta 34000metrin korkeudesta ja ylitti äänennopeuden pudotessaan, ilma oli niin ohutta ylhäällä, nopeus luonnollisesti laski sinne 200 alhaalla.


    • Karrenkokemus

      Hyppäsin laskuvarjolla vesisateessa.. Kun avasin varjon ja nopeus tasaantui johonkin 4 - 5 metriin per sekunti näyttivät vesipisarat palloilta niitä yläpuolelta katsoen. Ei ollut aikaa niihin keskittyä joten havainto on vain hetken vilaus., siitä huolimatta kirkas muisto. . Ja huomatkaa minulla oli sateenvarjo ylläni..

    • asiaatutkittujoskus

      Tarpeeksi pieni vesipisara ei ehdi pudota ollenkaan kun sen kohdalla ilmavirta kohdistaa siihen aina suuremman voiman kuin gravitaatio. Sumu ja pilvet koostuvat pienistä vesipisaroista...

      Terminaalinopeus vesipisaralle sen halkaisijan funktiona löytyy mm. tästä julkaisusta:
      urly.fi/1avU

      • julkaisustaluvut

        Tuon julkaisun perusteella 4 mm pisara putoaa 12 m/s kun ilmanpaine on 500 mbar eli puolet maanpinnan ilmanpaineesta ja lämpötila on -10 astetta. Samankokoinen pisara normaalipaineessa ja 20 asteen lämpötilassa putoaa max 9 m/s nopeudella.

        Puolen millimetrin halkaisijainen vesipisara putoaa 1.5 m/s ja 2 mm pisara 6...8 m/s (samat olosuhteet kuin edellä).


    • VesipisaranPudottaja

      Vosiko joku määritellä, mikä on vapaasti putoava vesipisara?

      Jos kaksi isohkoa pisaraa putoaa ihan peräkkäin ja sillä jälkimmäisellä on hiukan suurempi nopeus, niin pisarat ehkä yhdistyvät hetkeksi aikaa todella isoksi "pisaraksi" hiukan ennen havannointi- ja mittauskohtaa.

      Kannattaa hankkia erittäin nopea videokamera ja kuvata sillä korkeasta tornista peräkkäin pudotettuja erikokoisia ja eri tavoin muodostettuja vesipisaroita. Samalla näkee oikeasti mitä tapahtuu. Jos laiskottaa, voi tietysti katsoa Youtubesta.

    • Ei ole faktatietoa mutta kun yllä jo todettiin, nin se riippuu pisaran muodosta, ilmanpaineesta, lämpötilasta pilven korkeudesta missä pisara syntyy ym.

      Joka tapauksessa se on luokkaa 250-350 km/h. (Tai sitten olen väärässä)

    • PisaranPudottaja

      Pisara on jotain nestettä. Elohopeakin on nestettä huoneenlämmössä.
      Kultaa voidaan sulatta nesteeksi.

      Myös piki on nestettä. Siitä voidaan muodostaa kiinteähkö kilon painoinen pallo.

      Kysyttiin maksiminopeutta, joten pudotustestit kannattaa tehdä mahdollisimman korkealta avaruudesta.

    • Että_näin

    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Sanna Marin vetänyt leukoja 11 kertaa

      Tästähän oli joskus polemiikkia, kun muistaakseni lupasi kymmenen tai jotain vedellä. No nyt niin on, ainakin omien san
      Maailman menoa
      79
      5963
    2. Kirjoita

      … jotakin minkä vain kaivattusi tietää
      Ikävä
      124
      2401
    3. Sosialismia Tampereella: Virallinen ilmiantolinja avautuu kaupungissa

      Nyt siis mennään mansessa ihan justiinsa samaan malliin kuin entisessä Neuvostoliitossa, jossa saattoi ilmiantaa naapuri
      Maailman menoa
      84
      2206
    4. Farmi Suomi: Kokeeko Frederik, 81, saman kohtalon kuin ikämies Danny?

      Danny, musiikkineuvos Ilkka Lipsanen, nähtiin mukana Farmi Suomi -realityssä v. 2024. Danny teki yllätysratkaisun ja tuo
      Tv-sarjat
      25
      2188
    5. Tyhmä persuväite = köyhä argumentti

      Väite, että vasemmistopuolueita äänestäisivät vain “köyhät, tapatyöttömät tai heikoilla lahjoilla varustetut”, kertoo en
      Maailman menoa
      30
      2148
    6. Tiesitkö? Andy McCoy ja Pelle Miljoona saavat taiteilijaeläkettä - Tämän suuruinen eläke on

      Ylimääräiset taiteilijaeläkkeet on jaettu ja 59 taiteilijaa sai sen. Taiteilijoiden keskimääräinen eläketulo jää hyvin a
      Maailman menoa
      66
      1594
    7. Oliko se peppu

      Vai älykkyys mikä enemmän viehätti?
      Ikävä
      80
      1554
    8. Haluan sut

      Voitaisiinko tutustua paremmin toisiimme? Ovi on aina auki sinulle. Lähelle.
      Ikävä
      39
      1305
    9. Tätä et nähnyt tv:ssä: Frederik paljastaa - Totuus "haisevasta jäynästä" pehtoorille Farmilla

      Frederik veti ns. herneen nenään ja päätti kostaa pehtoorille. Mitäs mieltä olet Frederikin "aamutoimista"? Lue jutt
      Tv-sarjat
      8
      1301
    10. Kunnanvaltuusto koolle heti

      Tämä on erittäin vakava tilanne 17 hakkiita oli hyrylle mutta Kas kummaa kaksi hakkiota loppusuora oli Kainuusta ja Brys
      Hyrynsalmi
      29
      1289
    Aihe