Jos kerran aine koostuu noista "elektronisista" atomihässäköistä, luulisi että jokainen materiaali olisi edes vähän kimmoisa ja joustava. Pomppaahan kivikin takaisin ilmaan, kun sen lyö lujaa kalliota vasten. Käyttäytyykö kivikin teoriassa kuin kumi, vaikkakin paljon paljon jähmeämmin.
Onko kivikin kimmoisa?
epäfyysikko
11991
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 11
Vanhimmat
Kyllä kivikin on kimmoisa, eli se menee "lyttyyn" kun sitä painetaan, ja palautuu takaisin, kun painaminen lopetetaan.
Tätä kiven ominaisuutta on sormituntumalla hieman hankala havaita. Tämä johtuu siitä, että kivi on aineena hyvin jäykkää, näin ihmisvoimin siihen siihen saatava muodonmuutos on niin pieni, että sitä ei voi silmin havaita.
Toisalta jos kiveä puristetaan voimakkaalla puristimella, niin saadaan kyllä aikaiseksi suurempi muodonmuutos (menee enemmän lyttyyn), mutta kivi ei kestä kovin suurta muodonmuutosta ennen kuin se hajoaa, joten käytännössä tätäkin on vaikea ihmis aistein todeta.
Aineen jäykkyydellä tarkoitan tässä sitä, kuinka paljon voimaa tarvitaan, jotta ainetta saadaan painettua kasaan esim. 1 milli metri. Kumi tarvitsee vähän voimaa, kivi taas paljon. Näin kivi on aineena jäykempi.
Tarkalleen kivi ei käyttäydy kuin kumi.
Paitsi jäykkyydessä, niin eri aineilla on eroa myös siinä kuinka paljon ne pullistuvat sivulle, silloin kun niitä puristetaan kasaan. Kumi pullistuu enemmän kuin kivi.
Lisäksi aineiden "kimmoisuudessa" on eroja Eli kaksi samalta korkeudelta pudotettua eri aineesta tehtyä palloa eivät pomppaakkaan samalle korkeudelle. Verrataan esim superpalloa, ja muovailuvahamöykkyä.
"Kimmo- ja lujuusoppi" on mm. erään melko teknisen kirjan nimi, eli kyllä aiheesta juttua piisaisi vaikka miten.
Mitä sitten kimmoisuudella tarkoitetaan kulloinkin,
Aineen sisäisäinen molekyylirakenne tuo oman lisänsä. Kimmokerroin, myuötö-. ja murtorajat vaihtelevat.
Jos pudotat kovakumipallon ja kivipallob hiotulle kivialustalle, niin kivipalloa voi yleensä pitää pomppukisan voittajana. Jos kuitenkin kovin korkealta, niin kivipallo murtuu ja kumipallo voittaa.
Kyllä kaikki kiinteät aineet on kimmoisia. Toiset enempi toiset vähempi. Teräskuula(laakerinkuula) on tosi kova silti se on erittäin kimmoisa, kivi pudotessaa kovalle alustalle muuttaa muotoaan pieni alue iskukohdasta (jauhautuu) särkyy, jolloin ei kimpoa niin hyvin. Tarpeeksi kova isku aiheuttaa paine piikin ja kivi kun ei kestä vetoa kovin paljoa halkaisee kiven. Sivujuonne junanpyörä litistyy jonkin verran vert.autonrengas vaikea vain todeta.
Kivi käyttäytyy tietyissä paine/lämpötila olosuhteissa kuin plastinen aine. Vertaa esim konvektiovirtaukset maan vaipassa. Ilmakehän paineessa/lämpötilassa aikasta lailla heikommin.
Kysymykseni lähti siitä, kun olin ohjelmoimassa tietokoneella fysiikkaa. Tein sellaisia "atomeita", jotka pyrkivät tietylle etäisyydelle jostain toisesta siihen liitetystä atomista. Näin sain aika todentuntuisesti rakennettua ketjuja ym. Mutta kun tein atomeista auton, siitä tuli plötkö, kuin hyytelö. Se toimi kyllä mutta ja pyörät vetivät, mutta näytti todella hauskalta tuo hyytelöstä tehty auto... Sain vähän jähmeämmäksi tuota, mutta se vaati paljon enemmän laskentakertoja. Toisin atomeita on oikeassa autossa enemmän kuin sata.
Ohjelmassani kaksi "atomia" pyrki oikealle etäisyydelle sitä enemmän, mitä väärämmällä etäisyydellä ne kulloinkin olivat. Kitka auttoi vähän vähentämään tästä syntynyttä voimakasta värähtelyä. Onko tämä väärä tapa laskea vai mikä on syynä hyytelömäisyyteen.
Jos atomisi olivat liian kaukana toisistaan pyrkivätkö takaisin yhä lujemmin? Ehkä laskennossa olisi sallittava pienet muutokset eli ideaali paikan olisi voitava jossain rajoissa muuttua.
"Jos atomisi olivat liian kaukana toisistaan pyrkivätkö takaisin yhä lujemmin?"
Kyllä juu. Ja jos liian lähellä, ne pyrkivät eroon sitä voimakkaammin, mitä lähenpänä ovat. Tästä syntyy se värähtely.
"Ehkä laskennossa olisi sallittava pienet muutokset eli ideaali paikan olisi voitava jossain rajoissa muuttua."
Hyvä idea. Korjausvoima ideaalipaikan lähellä on tässäkin lineaarisesti pienempi. Voisin tietysti käyttää poikkeavuuden neliötä.
Mutta eikö silloinkin tapahtuisi sama efekti. Tarkennan vähän. On siis kaksi massaa ja niiden välillä massaton jousi joka etäisyyttä säätelee. Kun jousen päästää jännitetystä tilasta vapaaksi, se alkaa värähdellä. Minun on vaikea saada kahden atomin värähtelyä pois. Mitään kitkaahan atomeilla ei pitäisi olla...
http://butler.cc.tut.fi/~juhan/vmv_2002/vmv_3_2.html
Tämän sivun toisessa kuvassa näkyy atomien väliset sidosvoimat. Niihin vaikuttaa yhtäaikaa vetovoima ja hylkivä voima. Mutta tämäkään sivu ei kerro, jääkö atomit kokoajaksi heilahtelemaan vai pysähtyykö ne joskus toisiensa suhteen.
Eikös atomit värähtele koko ajan, onko se samaa kuin lämpöliike. Absoluuttisessa lämpötilassa kaikki liike lakkaa, ainakin atomitasolla.
Olinkin luonut lämpömallinnuksen ohjelmaani siis vahingossa! Joku opastikin jo tuossa "atomien sidokset"-keskustelupuussa.
Sitten pitäisi kai keksiä jäähdytys mekanismi. :D
atomeita autossa TOSIAANKIN on enemmän kuin sata, sillä tähän lauseen lopussa olevaan pisteeseen mahtuu n. 200 miljoonaa atomia.