Hei,
voisiko joku kertoa aloittelevalle fysiikan laskujen ratkojalle, miksi ilman/ilmakehän oman painon aiheuttamaa voimaa ei oteta esimerkiksi tavallisissa mekaniikan laskuissa huomioon, vai sisältyykö se painovoimaan tai tukivoimaan tms? Esimerkiksi jos tarkastellaan jollakin pinnalla olevaan laatikkoon liittyviä voimia, niin siinä ei huomioida ilman painon laatikon yläpintaan kohdistamaa voimaa, kumoutuuko se jotenkin? Kuitenkin ilman painovoiman aiheuttama paine huomioidaan painelaskuissa..
voisiko joku kertoa aloittelevalle fysiikan laskujen ratkojalle, miksi ilman/ilmakehän oman painon aiheuttamaa voimaa ei oteta esimerkiksi tavallisissa mekaniikan laskuissa huomioon, vai sisältyykö se painovoimaan tai tukivoimaan tms? Esimerkiksi jos tarkastellaan jollakin pinnalla olevaan laatikkoon liittyviä voimia, niin siinä ei huomioida ilman painon laatikon yläpintaan kohdistamaa voimaa, kumoutuuko se jotenkin? Kuitenkin ilman painovoiman aiheuttama paine huomioidaan painelaskuissa..
Vastaukset 17
Vanhimmat
Joko tehtävää on yksinkertaistettu, ilmanpaine on pieni verrattuna muihin voimiin tai pinnan molemmin puolin on sama paine, jolloin netto on nolla.
Ilmanpaine vaikuttaa kappaleeseen joka suunnasta suunnilleen samansuuruisena joten eri suunnista tulevat voimat kumoavat toisensa. Se joudutaan huomioimaan, voimia laskettaessa silloin, kun kappale on täysin umpinainen eli esimerkiksi painesäiliö ja kappaleen sisällä ei ole sama paine kuin sen ulkopuolella.
Jos kappale on niin suuri että sen ylä- ja alapinnan kokemassa ilmanpaineessa on eroa niin sitten tietenkin asia on joskus huomoitava. Jokainen kuutiometri ilmaa merenpinnan tasolla painaa noin 1.3 kg eli tilavuudeltaan kuutiometrin kokoinen umpinainen kappale kokee merenpinnan tasolla ilmanpaineesta aiheutuvaa nostetta 13 N verran. Jos kappale on täynnä samassa paineessa olevaa ilmaa niin tuo ilma painaa samaisen 1.3kg eli nosteen tuottama voima ja gravitaation tuottama voima kumoavat toisensa.
Mieti, mikä voima nostaa tavallisen pienen helium-pallon ylös.
Nostava voimaa syntyy vain siitä, että pienenkin (litran) pallon alapuolella on aina suurempi paine kuin yläpuolella.
Eli kyllä ilmanpaine on huomioitava monissa tavallisissakin laskuissa promillen murto-osan tarkkuudella. Johda kaava, niin opit ymmärtämään monia asioita. Sama juttu vedessä oleville kappaleille. Pienenkin kappaleen alapuolella vesi on tiheämpää kuin yläpuolella. Ero on huomioitava aina laskuissa!
Tarkoitit+varmaan+että+vedessä+paine+on+syvemmällä+suurempi.+Tiheydessä+alkaa+näkyä+havaittavia+eroja+vasta+kun+paineet+ovat+varsin+rajuja.
Kun+painetta+on+50+bar+eli+luokkaa+500+metrin+vesikerros+niin+veden+tiheys+olisi+tuossa+syvyydessä+hieman+yli+2%+suurempi+pintaveteen+verrattuna.+Jos+siis+se+olisi+saman+lämpöistä.
Painovirhe,+piti+olla+0.2%+eli+kymmenesosa+tuosta+muutoksesta.
Eli+siis+uudelleen+ja+korjattuna:
Kun+painetta+on+50+bar+eli+luokkaa+500+metrin+vesikerros+niin+veden+tiheys+olisi+tuossa+syvyydessä+hieman+yli+0.2%+suurempi+pintaveteen+verrattuna.+Jos+siis+se+olisi+saman+lämpöistä.
https://www.engineeringtoolbox.com/fluid-density-temperature-pressure-d_309.html
Tarkoitin+mitä+sanoin.+Laske+ja+mieti.+Unohda+kaikki+valheelliset+"uskonnolliset"+kokoonpuristumattomuus+hokemat.+Niistä+on+vain+harmia+fysiikassa.+Tiedätkö+edes+mitä+2+%+tarkoittaa?+On+valtavan+iso+luku.+Oikeasti.+Myös+0,01+%+on+iso+luku.
Ei+tarvita+mitään+"silmin+havaittavia"+eroja.+Sama+juttu+kuin+ilman+ja+heliumpallon+kanssa.+
Kannatta+opetella+fysiikan+perusteet+ja+johtaa+ne+peruskaavat!+Paine-ero+ja+tiheysero+ratkaisee+aina.+Jos+tiheys+ei+muuttusi,+ei+pallo+ymmärtäisi+nousta.+Pysyisi+paikallaan+tai+liikkuisi+epämääräisiin+suuntiin.
2%+ei+ole+iso+tai+pieni+luku.
Minusta+tuo+0.23%+500+metrin+syvyyteen+mennessä+on+varsin+pieni+luku+verrattuna+muihin+veden+tiheyteen+vaikuttaviin+tekijöihin+kuten+lämpötila.+
Vesi+on+tiheimmillään+4+asteessa.+Kun+vesi+lämpenee+4+asteesta+20+asteiseksi+niin+se+laajenee+samaiset+0.23%.
Jos+katsotaan+lähempänä+ihmisen+kokemuspiiriä+olevia+lukuja+niin+10+metrin+syvyyteen+mentäessä+veden+tiheys+kasvaa+46ppm+eli+0.0046%.+Yhtä+suuri+mutta+vastakkaissuuntainen+muutos+tiheydessä+tapahtuu+jos+vesi+lämpenee+4+asteesta+6+asteeseen+tai+20.00+asteesta+20.24+asteeseen.
Veden+tiheyden+muuttuminen+46ppm:llä+vastaa+sitä+että+litra+vettä+pienenee+tilavuudella,+joka+on+3.6mm+halkaisijainen+kuutio+eli+noin+kymmenen+"standardipisaraa"+(standardipisara+on+0.05+ml)
https://www.engineeringtoolbox.com/water-density-specific-weight-d_595.html
" Jos tiheys ei muuttusi, ei pallo ymmärtäisi nousta."
Tuo ei todellakaan pidä paikkaansa. Arkhimedeen laki perustuu paine-eroon saman kappaleen pintojen välillä, ja se on olemassa (klasisen fysiikan näkökulmasta) gravitaation seurauksena vaikkei tiheyseroa olisi ollenkaan!
Yleisessä suhtiksessa gravitaatio edellä korvataan fluidin aitokiihtyvyydellä.
WIKI:
-Kreikkalainen Arkhimedes (287–212 eaa.) keksi nostetta koskevan lainalaisuuden, jota kutsutaan hänen mukaansa Arkhimedeen laiksi: Jos kappale on upotettu fluidiin, fluidi kohdistaa kappaleeseen ylöspäin työntävän voiman, joka on yhtä suuri kuin kappaleen syrjäyttämän fluidimäärän paino.
Tuo pätee myös ilmassa.
Kaavat on helppo johtaa. Suosittelen, jos fysiikka kiinnostaa.
Avaajalla on selvästi fyysikon asennetta. Älä usko mitään mitä et ymmärrä.
Uskominen ei kuulu fysiikkaan eikä mihinkään muuhunkaan luonnontieteeseen. Se on tärkeää ainoastaan filosofeille ja ilmastouskovaisille kun kaikki tietämys pulppuaa omista aivoista.
Näemmä tyhmyyskin pulppuaa iloisesti.
Asia selvä. Sinun fysiikkaasi kuuluu uskominen ja tyhmyys.
Luonnontieteen ilmiöitä kuvailtaessa näkyy joskus käytetyn laatusanoja jotka eivät todellakaan sovi fysiikan määritelyihin.
Esimerkiksi "raju" paine tai "havaittava" ero.
Ne voivat ehkä keventää ilmaisua mutta ilmauksen tarkoitus jää kuulijan arvattavaksi.
Kouluajoilta muistuu mieleen esimerkiksi opettajan esitys voimien suuruutta vertailtaessa miten jotkut voimat "kalpenevat" toisten rinnalla.
Wiki:
-Little Boy oli 6. elokuuta 1945 Enola Gay -lentokoneesta Hiroshimaan pudotetun ydinpommin peite- tai lempinimi.
-Little Boyn räjähdysvoima vastasi noin 16 kilotonnia (eli 16 milj. kg TNT:tä).