Voima ja vastavoima

Anonyymi

Amiksessa tehtävä fysiikan Newtonin kolmanteen lakeen liittyen. (voima ja vastavoima) Tehtävä menee näin: Oletetaan, että jaksat puhaltaa niin voimakkaasti, että saat purjeveneen liikkeelle. Kummassa tapauksessa purjevene lähtee liikkeelle? Perustele vastauksesi.
A: Istut veneen takatuhdolla ja puhallat purjeeseen.
B: Istut laiturilla ja puhallat siitä purjeeseen.

En vaan ymmärrä mitä tässä haetaan, molemmissa tapauksissahan se liikkuu, jos mulla nyt kerran niin paljon puhallusvoimia on.... Voitko selittää, jos ymmärrät? Kiitos etukäteen!

38

1545

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Anonyymi

      :DDDD
      Paras tällä viikolla.

      • Anonyymi

        On kyllä ylimielisiä vastauksia. Kysymys on mielenkiintoinen ja vain yksinkertaistamalla vastaus lukion tasoiseen fysiikkaan kyseessä on helppo ongelma.


    • Anonyymi

      Näin pitää palstaa aktivoida !

    • Anonyymi

      C: Istut veneen takatuhdolla ja puhallat taaksepäin.

    • Anonyymi

      Piirrä kuva tai tee "pienoismalli" pöydältä löytämistäsi tavaroista. Jos niistä ei selviä, niin opettajasi eivät ole osanneet opettaa sinulle yhtikäs mitään.

    • Anonyymi

      Näin simppeli kysymys tuottaa vaikeuksia selittää, jos kysyjä ei itse asiaa ymmärrä.

      Mutta yritän: periaatteessa olet veneessä istuessasi sillä tukipinnalla, missä se purjekin on kiinnitettynä. Kun puhallat purjeeseen, saat siihen aikaan voiman, joka kohdistuu suuntaan x. Samaan aikaan siitä johtuen, että tukipintasi on veneen kannella, kohdistuu yhtä suuri voima suuntaan -x, joka siis kumoaa täysin puhalluksesi veneelle antaman liikemäärän.

      Laiturilla puhaltaessasi viimeksi mainittua vastavoimaa ei synny, joten vene liikkuu.

      Voiman ja vastavoiman laki on esimerkissä avattuna ja voit kokeilla jollakin vastaavalla kokeella sen itsekin. Puhalluskoe tulisi tehdä jollain pienellä tuulettimella jossakin hyvin kevyellä aluksella (kaarnalaivalla).

      • Anonyymi

        Väärin. Mitään täydellistä kumoutumista ei tapahdu, vaan ilma virtaa purjeen kohtaamisen jälkeen taaksepäin. Liikemääränsäilymisestä seuraa että jonkin muun liikemäärän on muututtava saman verran vastakkaiseen suuntaan, kuin ilman muuttui taaksepäin. Se jokin muu on se vene, mikä siis liikkuu puhalluksen jälkeen eteenpäin, kun oli alussa paikallaan.
        Tämä pätee siitä huolimatta että puhaltaja istuu takatuhdolla, ja kohdiostaa veneeseen voiman taaksepäin, koska se ei kuomoa liikemääränsäilymislakia.

        Vain täydellisen kyvytön fysiikan opettaja voi kuvitella voima- ja vastavoiman lain muuttavan tilanteen toiseksi, tai että purjeeseen kohdistuva voima olisi saman suuruinen kuin puhaltajan ja takatuhdon välinen kitkavoima. Voima ja vastavoiman laki käsittelee yksinomaan samaan vuorovaikutukseen liittyviä voimia, j apurjeeseen kohdistuva voima ei liity samaan vuorovaikutuksen kuin takatuhdon kitkavoima, eikä siksi ole saman suuruinenkaan. Valitettavasti hölmöjä fysiikan opettajia on olemassa, otan osaa jos olet joutunut sellaisen harhaopetuksen uhriksi.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Väärin. Mitään täydellistä kumoutumista ei tapahdu, vaan ilma virtaa purjeen kohtaamisen jälkeen taaksepäin. Liikemääränsäilymisestä seuraa että jonkin muun liikemäärän on muututtava saman verran vastakkaiseen suuntaan, kuin ilman muuttui taaksepäin. Se jokin muu on se vene, mikä siis liikkuu puhalluksen jälkeen eteenpäin, kun oli alussa paikallaan.
        Tämä pätee siitä huolimatta että puhaltaja istuu takatuhdolla, ja kohdiostaa veneeseen voiman taaksepäin, koska se ei kuomoa liikemääränsäilymislakia.

        Vain täydellisen kyvytön fysiikan opettaja voi kuvitella voima- ja vastavoiman lain muuttavan tilanteen toiseksi, tai että purjeeseen kohdistuva voima olisi saman suuruinen kuin puhaltajan ja takatuhdon välinen kitkavoima. Voima ja vastavoiman laki käsittelee yksinomaan samaan vuorovaikutukseen liittyviä voimia, j apurjeeseen kohdistuva voima ei liity samaan vuorovaikutuksen kuin takatuhdon kitkavoima, eikä siksi ole saman suuruinenkaan. Valitettavasti hölmöjä fysiikan opettajia on olemassa, otan osaa jos olet joutunut sellaisen harhaopetuksen uhriksi.

        Esimerkissä ei ole kysymys kitkavoimasta, vaan tukivoimasta. Kitka liittyy jollakin pinnalla liikkeessä olevaan kappaleeseen, mutta esimerkissä puhaltaja on paikoillaan veneessä, jolloin syntyy tukivoima, joka on yhtä suuri kuin puhalluksen purjeeseen aiheuttama työntövoima.

        Jos puhaltaja tosiaankin liukuisi takatuhdolla, olisi puhalluksen työtövoima suurempi kuin veneeseen kohdistuva tukivoima ja vene liikkuisi, mutta hetken päästä puhaltaja putoaisi veneestä pois.

        Argumenttisi meni siis esimerkkitapauksen ulkopuolelle. Esimerkissä pätee voiman ja vastavoiman laki eikä vene liiku.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Esimerkissä ei ole kysymys kitkavoimasta, vaan tukivoimasta. Kitka liittyy jollakin pinnalla liikkeessä olevaan kappaleeseen, mutta esimerkissä puhaltaja on paikoillaan veneessä, jolloin syntyy tukivoima, joka on yhtä suuri kuin puhalluksen purjeeseen aiheuttama työntövoima.

        Jos puhaltaja tosiaankin liukuisi takatuhdolla, olisi puhalluksen työtövoima suurempi kuin veneeseen kohdistuva tukivoima ja vene liikkuisi, mutta hetken päästä puhaltaja putoaisi veneestä pois.

        Argumenttisi meni siis esimerkkitapauksen ulkopuolelle. Esimerkissä pätee voiman ja vastavoiman laki eikä vene liiku.

        Väärin taas ja useammassa kohdassa:
        1) Lepokitka ei liity jollain pinnalla liikeessä olevaan kappaleeseen, vaan paikalla olevaan, kuten takatuhdolla istujan ja tuhdon välillä tapahtuu.
        2) Puhalluksen purjeeseen aiheuttaman voiman suuruus ei ole yhtä suuri kuin mikään istujaan kohdistuva voima, oletus ei perustu fysiikkaan ja on pahasti väärin.
        3) jos istuja ei kiihdy, on istujaan kohdistuvien voimien summa nolla. Tämä pätee myös veneen liikesuunnassa. Purjeeseen kohdistuva voima vaan ei kuulu niihin voimiin, jotka tässä muodostavat nolla summan. Esimerkissä istuja tosin kiihtyy veneen mukana eteenpäin, joten ihan nollassa häneen kohdistuvien voimien summa ei edes ole.

        Argumenttini jota kommnentoit pätee nimenomaan viestiketjun aloittajan esimerkin tapauksessa.


    • Anonyymi

      Eipä ole selvää? Aika varmaan osa sanoo että puhaltamalla purjeeseen voimat kumoutuu.
      Mutta purjeeseen osuu monin kertainen määrä ilmaa kuin ulos puhallettu määrä.. paitsi jos purje on kolmen metrin päässä tuskin mitään.
      kokeile puhaltaa 200l jätesäkki täyteen tyhjä säkki suussa kiinni.
      Avaa tyhjää pussia hieman ja pidä noin 40-60cm etäisyydellä . Saat sinne helpohkosti n 150l ilmaan sisään.

      Toki jos laiturilla istuu ja puhaltelee purjeeseen saanee parhaan työnnön.

      • Anonyymi

        Nyt tuli tasan tarkkaan aloituksen tasoinen selostus.


      • Anonyymi

        Mistä teitä riittää.


    • Anonyymi

      Sen henkilön fysiikan osaaminen joka laatii amikseen tehtäviä ei selvästikään ole riittävä. Ja purjehduksesta ymmärtää vielä huomattavasti vähemmän.

      Vene tietysti liikkuu kaikissa tapauksissa, koska liikemäärä säilyy, ja ilma liikkuu vastakkaiseen suuntaan kaikkien mainittujen vuorovaikutusten jälkeen.
      Purjeen nostovoiman ja vastuksen suhde on helposti yli kymmenen, mutta idiootti tehtävän laatija joko olettaa sen olevan aina tasan yksi, taikka olettaa ettei nostovoimaa olisi ollenkaan vaan purjeen toiminta perustuisi yksinomaan väliaineen vastukseen.

      Ansaitsisi potkut.

      • Anonyymi

        Mihin suuntaan vene liikkuu?


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Mihin suuntaan vene liikkuu?

        Alas, jos se vuotaa.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Mihin suuntaan vene liikkuu?

        Eli onko purjeesta hyötyä liikkeen aikaan saamiseksi vai haittaa?


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Mihin suuntaan vene liikkuu?

        Eteenpäin, koska ilma liikkuu puhallusten ja muiden mainittujen vuorovaikutusten jälkeen taaksepäin.
        Edelleen ajattele liikemäärän säilymislakia niin ymmärrät, mikäli osaat fysiikasta edes alkeet.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Eteenpäin, koska ilma liikkuu puhallusten ja muiden mainittujen vuorovaikutusten jälkeen taaksepäin.
        Edelleen ajattele liikemäärän säilymislakia niin ymmärrät, mikäli osaat fysiikasta edes alkeet.

        Joudut kyllä esittelemään laskelman liikemäärän säilymisestä. Purjeeseen kohdistuvan voiman suuruudella ei ole esimerkkitapauksessa merkitystä, koska veneeseen kohdistuva vastavoima on aina saman suuruinen kuin se.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Joudut kyllä esittelemään laskelman liikemäärän säilymisestä. Purjeeseen kohdistuvan voiman suuruudella ei ole esimerkkitapauksessa merkitystä, koska veneeseen kohdistuva vastavoima on aina saman suuruinen kuin se.

        Purje on osa venettä, ja muun veneen ja purjeen välinen voima (mikäli sellainen olisi) ei sisäisenä voimana vaikuta asiassa mitään.
        Esimerkissä suuri osa purjeeseen kohdistuvan voiman vastavoimasta kohdistuu taaksepäin kiihtyvään ilmaan, ja loput veneeseen (jonka osaksi takatuhdolla istuva puhaltaja lasketaan).

        Veneeseen kohdstuva voima ei siis ole läheskään samansuuruinen kuin purjeeseen kohdistuva voima!!! Tämä on ratkaiseva virhe mikä osoittaa ettei purjehduksesta ymmärretä mitään.
        Liikemäärän säilymislain kannalta oleellista on että tarkastellaan ainoastaan tarkasteltavaan systeemiin kohdistuvia ulkoisia voimia. Siis niitä joiden vastavoima ei kohdistu samaan systeemiin. Vaakasuorassa suunnassa niitä ovat:
        purjeesta ilmaan kohdistuvan voiman vastavoima, sekä veneen kulkuvastus vedessä liikkeelle lähdön jälkeen, sekä vettä kiihdyttävän voiman vastavoima.
        Kyseiset voimat kiihdyttävät venettä (johon kuuluu puhaltaja ja purje), ja niiden vastavoimat vettä tai ilmaa. Kyseisten massojen kiihtyvyyteen liittyy myös niiden liikemäärän muutos tietyssä ajassa, ja kaikki muutokset ovat yhteenlaskettuna tasan nolla, minkä liikemääränsäilymislaki takaa. Voimia ei siis tarvita lopputuloksen päättelemiseen lainkaan, saati laskelmia. Niitä tarvittaisiin jos kysyttäisiin veneen kiihtyvyyttä, mitä aloituksessa ei kysytty!
        Nyt riittää että ymmärtää ko muutosten suunnat, ja suhteelliset suuruudet, joilla nollasumma saavutetaan.


    • Anonyymi
      • Anonyymi

        Itse olisin veikannut että vene lähtee taaksepäin eikä puhalluksen suuntaan


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Itse olisin veikannut että vene lähtee taaksepäin eikä puhalluksen suuntaan

        tuosta juttua

        https://www.ellipsix.net/blog/2011/05/blow-your-own-sail.html


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        tuosta juttua

        https://www.ellipsix.net/blog/2011/05/blow-your-own-sail.html

        Joskus jopa huvittaa kuinka fysiikassa yksinkertaisestakin asiasta voidaan 'kulineerata' käsittämätöntä sekamelskaa.

        Yksinkertaisuudessaan koko venettä, purjeineen ja puhaltajineen voidaan käsitellä kokonaisuutena, josta se puhallettu ilma purkautuu ulos, ja sen vastavoima on se Newtonin tarkoittama ulkoinen voima, joka saa kappaleelle (vene) liikkeen muutoksen.

        Erimuotoisten purjeiden, eri suuntiin ohjaamista ilmavirtauksista tässä alkeiskysymyksessä tuskin oli tarkoitus keskustella.


      • Anonyymi

        Myytinmurtajat eivät vakuuta. Kokeessa on jokin virhe.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Myytinmurtajat eivät vakuuta. Kokeessa on jokin virhe.

        Juu, ne unohtivat nostaa ankkurin vedestä.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Myytinmurtajat eivät vakuuta. Kokeessa on jokin virhe.

        Tai sitten huomattiin että käytännön todellisuudessa on kaoottisen paljon muuttujia ja lopputulos on harvoin täsmälleen mitä yksinkertaistettu teoria sanoo.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Tai sitten huomattiin että käytännön todellisuudessa on kaoottisen paljon muuttujia ja lopputulos on harvoin täsmälleen mitä yksinkertaistettu teoria sanoo.

        On siinä virhe siinä mielessä, että murtajat eivät kokeile eri suuruisia purjeita. Nimittäin suurella purjeella suhteessa puhaltimeen ei kaikki ilma kulje purjeen "ohi" vaan osa jää pyörteeksi siihen purjeen eteen, jolloin työntövoima purjeeseen on suurempi kuin puhaltimen vastakkaiseen suuntaan aiheuttama voima (=> vene liikkuu purjeen puoleiseen suuntaan). Pienemmällä purjeella veneen kulku muuttuu myös siihen suuntaan, mihin puhallin normaalistikin venettä veisi (=> vene liikkuu puhaltimen puoleiseen suuntaan).

        Juuri sopivalla purjeella saadaan paikallaan oleva tulos.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Juu, ne unohtivat nostaa ankkurin vedestä.

        Ankkuri vedessä ei vaikuta paljon mitään. Ankkuri pohjassa vaikuttaa jotain.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Joskus jopa huvittaa kuinka fysiikassa yksinkertaisestakin asiasta voidaan 'kulineerata' käsittämätöntä sekamelskaa.

        Yksinkertaisuudessaan koko venettä, purjeineen ja puhaltajineen voidaan käsitellä kokonaisuutena, josta se puhallettu ilma purkautuu ulos, ja sen vastavoima on se Newtonin tarkoittama ulkoinen voima, joka saa kappaleelle (vene) liikkeen muutoksen.

        Erimuotoisten purjeiden, eri suuntiin ohjaamista ilmavirtauksista tässä alkeiskysymyksessä tuskin oli tarkoitus keskustella.

        "Yksinkertaisuudessaan koko venettä, purjeineen ja puhaltajineen voidaan käsitellä kokonaisuutena, josta se puhallettu ilma purkautuu ulos, ja sen vastavoima on se Newtonin tarkoittama ulkoinen voima, joka saa kappaleelle (vene) liikkeen muutoksen."

        Aivan.

        Oleellista on nimenomaan mihin suuntaan se ilma purkautuu mainitusta systeemistä ulos.
        Oikein tehdyllä ja suunnatulla purjeella taaksepäin, väärin tehdyllä molemmille sivuille, jolloin niiden vaikutus kumoutuu systeemin kannalta, tai jopa etuviistoon, jolloin vene liikkuukin taaksepäin.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Ankkuri vedessä ei vaikuta paljon mitään. Ankkuri pohjassa vaikuttaa jotain.

        On se siellä pohjassakin vedessä.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        On se siellä pohjassakin vedessä.

        Riippuu siitä, onko veneen alla vettä.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Riippuu siitä, onko veneen alla vettä.

        On silloin, jos se ankkuri on vedessä.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        On silloin, jos se ankkuri on vedessä.

        Ankkuri voi olla pohjassa vaikka ei olisikaan vettä. Ainakin veneen pohjassa.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Ankkuri voi olla pohjassa vaikka ei olisikaan vettä. Ainakin veneen pohjassa.

        Heitetäänkö ankkuri vai lasketaanko ankkuri? Kuinka pitkälle maailman vahvin mies pystyy laskemaan ankkurin? Tai peräti puhaltamaan?


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Ankkuri voi olla pohjassa vaikka ei olisikaan vettä. Ainakin veneen pohjassa.

        Niinpä, joten on parempi sanoa ankkuri on vedessä kuin että se on pohjassa.


    • Anonyymi

      Mites kun purjetta tökkii sieltä perätuhdolta puoshaalla niin mihin vene liikkuu?

      • Anonyymi

        Vene ei liiku. Purjeeseen tulee reikiä.


    Ketjusta on poistettu 1 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Mielessäni vieläkin T

      Harmi että siinä kävi niinkuin kävi, rakastin sinua. Toivotan sulle kaikkea hyvää. Toivottavasti löydät sopivan ja hyvän
      Ikävä
      39
      1701
    2. Nellietä Emmaa ja Amandaa stressaa

      Ukkii minnuu Emmaa ja Amandaa stressaa ihan sikana joten voidaanko me koko kolmikko hypätä ukin kainaloon ja syleilyyn k
      Isovanhempien jutut
      6
      1361
    3. Pupuhuhdasta löytyi lähes sadan kilon miljoonalasti huumeita

      Pupuhuhdasta löytyi lähes sadan kilon miljoonalasti huumeita – neljä Jyväskylän Outlaws MC:n jäsentä vangittu: "Määrät p
      Jyväskylä
      42
      1327
    4. Nähtäiskö ylihuomenna taas siellä missä viimeksikin?

      Otetaan ruokaöljyä, banaaneita ja tuorekurkkuja sinne messiin. Tehdään taas sitä meidän salakivaa.
      Ikävä
      1
      1315
    5. Ei luottoa lakko maahan

      Patria menetti sovitun ksupan.
      Suomen Keskusta
      10
      1313
    6. Persut petti kannattajansa, totaalisesti !

      Peraujen fundamentalisteille, vaihtkaa saittia. Muille, näin sen näimme. On helppo luvata kehareille, eikä ne ymmärrä,
      Maailman menoa
      7
      1284
    7. Sinäkö se olit...

      Vai olitko? Jostain kumman syystä katse venyi.. Ajelin sitten miten sattuu ja sanoin ääneen siinä se nyt meni😅😅... Lis
      Ikävä
      0
      1264
    8. Housuvaippojen käyttö Suomi vs Ulkomaat

      Suomessa housuvaippoja aletaan käyttämään vauvoilla heti, kun ne alkavat ryömiä. Tuntuu, että ulkomailla housuvaippoihin
      Vaipat
      1
      1230
    9. Hyvää yötä ja kauniita unia!

      Täytyy alkaa taas nukkumaan, että jaksaa taas tämän päivän haasteet. Aikainen tipu madon löytää, vai miten se ärsyttävä
      Tunteet
      2
      1190
    10. Lepakot ja lepakkopönttö

      Ajattelin tehdä lepakkopöntön. Tietääkö joku ovatko lepakot talvella lepakkopöntössä ´vai jossain muualla nukkumassa ta
      2
      1173
    Aihe