ilmanpaine fysiikan laskuissa

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..
171227
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 17

Vanhimmat

Joko tehtävää on yksinkertaistettu, ilmanpaine on pieni verrattuna muihin voimiin tai pinnan molemmin puolin on sama paine, jolloin netto on nolla.

Äänestä

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.

Äänestä

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!

Äänestä
  • 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.

    Äänestä

  • Anonyymi kirjoitti:

    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

    Äänestä

  • Anonyymi kirjoitti:

    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.

    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.

    Äänestä

  • Anonyymi kirjoitti:

    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.

    Äänestä

  • Anonyymi kirjoitti:

    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.

    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

    Äänestä

  • Anonyymi kirjoitti:

    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.

    " 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.

    Äänestä

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.

Äänestä
  • Kaavat on helppo johtaa. Suosittelen, jos fysiikka kiinnostaa.

    Äänestä

  • Anonyymi kirjoitti:

    Kaavat on helppo johtaa. Suosittelen, jos fysiikka kiinnostaa.

    Avaajalla on selvästi fyysikon asennetta. Älä usko mitään mitä et ymmärrä.

    Äänestä

  • Anonyymi kirjoitti:

    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.

    Äänestä

  • Anonyymi kirjoitti:

    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.

    Äänestä

  • Anonyymi kirjoitti:

    Näemmä tyhmyyskin pulppuaa iloisesti.

    Asia selvä. Sinun fysiikkaasi kuuluu uskominen ja tyhmyys.

    Äänestä

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.

Äänestä
  • 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).

    Äänestä

Kommentoi aloitusta


Anonyymi kirjoitti:

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..

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu