Kiistaa kaverin kanssa.
Veden korkeus lisää rasitusta patoa vasten, mutta vaikuttaako veden määrä padon takana mitään rasitukseen?
Onko voima patoa vasten sama, olipa vettä padon takana 500 mm, tai 500 m matkalta?
Veden korkeus lisää rasitusta patoa vasten, mutta vaikuttaako veden määrä padon takana mitään rasitukseen?
Onko voima patoa vasten sama, olipa vettä padon takana 500 mm, tai 500 m matkalta?
Vastaukset 22
Vanhimmat
On.
Kai siinä joku minimi täytyy olla (veden massalle)?
Ei ole. Veden paine riippuu vain syvyydestä.
Mikä ei ole tällä kerralla?
Tarkoitat tietysti padon seinämän vedenalaista korkeutta.
Jos tämä korkeus kaksinkertaistuu, voima nelinkertaistuu.
Mahdollisilla kaukana padosta olevilla syvänteillä ei ole mitään merkitystä.
Kaikki selviää yksinkertaisesta kuvasta.
Et taida olla ihan jyvällä asiasta?
Alle peruskoulutason fysiikkaa. Et ymmärrä fysiikan perusteita.
Jos olet hiukankin eri mieltä jostakin kohtaa, kerro se tai lopeta ikuinen suunsoittosi.
Käytännössä patoseinämän leveys (tai pituus) on se suurin ongelma. Kasvattaa pinta-alaa. Ei ole ihan helppoa saada kiinnitettyä koko patorakennelmaa paikalleen reunoista ja pohjasta (säröiseen heikkoon) kallioon. Pelkkä valtavakaan paino ei pidä sitä paikallaan. Ks. esim. Hoover Dam:
https://en.wikipedia.org/wiki/Hoover_Dam
Loistava esimerkki padon rakentamisesta. Ei ollut helppoa. Ei varsinkaan kymmeniä metrejä paksun betonin jäähdyttäminen!
Suurin osa maailmalla rakennetusta padoista on jossakin vaiheessa romahtanut veden paineen voimasta. Korkea aalto, pienikin maanjäristys tai ylivuotoluukkujen jumiutuminen.
Hydrostaattinen paine
p = rho * g * h
Yksikkö N / m^2. Jos padon poikkileikkaus arvioidaan neliöksi, jonka leveys on x, patoon vaikuttava voima on
F = int (rho * g * h * x) dh = rho * g * h^2 * x / 2.
(Jos ollaan tarkkoja, niin toisella puolella patoa vaikuttaa ilmanpaine, mutta veden paineeseen verrattuna sen voi olettaa nollaksi.)
Veden korkeuden kaksinkertaistuessa rasitus nelinkertaistuu. Vesimassan pituudella padon takana ei ole tuon taivaallista merkitystä.
Poikkileikkaus siis ei neliö, vaan suorakulmio, leveys x ja korkeus h. Ja h mitataan vedenpinnasta pohjaan.
"jos ollaan tarkkoja, niin toisella puolella patoa vaikuttaa ilmanpaine, mutta veden paineeseen verrattuna sen voi olettaa nollaksi."
tämä kohta meni pieleen!
Tästä on nyt saatu selville, että ohut kerros vettä, vaikkapa puutarhaletkusta, aiheuttaa patoon saman paineen kuin valtameri.
Tai vaikka kahden betoniseinän väliin kapillaarisesti maasta nouseva vesi aiheuttaa valtamerta vastaavan vedenpaineen seinämiin.
Kapillaarisesti nouseva vesi ei aiheuta painetta, koska adheesion aiheuttama voima kumoaa painovoiman.
Jos olisi 20 m korkea rakennelma, jonka seinämät olisivat 2 cm:n päässä toisistaan, ja se laskettaisiin puutarhaletkulla täyteen, vallitisi pohjalla 2 barin ylipaine neliösentille. Jos seinämät olisivat 2 km:n päässä toisistaan, paine olisi sama.
Mikä tässä on epäselvää? Peruskoulun fysiikka riittäisi.
Jännä kun vaikka kilometrin paksuisen muurin voi kaataa sentin paksuisella kerroksella vettä tai vaikka litralla vettä.
Kyllä kaikki fysiikkaa vähänkin opiskelleet tietävät että mikään pato ei voi pysyä pystyssä jos on vettä.
Ei ainakaan, jos sataa ja pato kastuu.
Ihmeellistä tosiaan, jos pingoitamme alumiinfolion kehyksiin, voimme kaataa päälle lusilallisen vettä jonka folio hyvin kestää. Jos taas laitamme kaksi tällaista foliokehystä vastakkain pystyyn tiivistäen säiliöksi, ja niin lähekkäin että samainen lusikallinen vettä riittää täyttämään välin, niin folio repeääkin rikki alaosasta veden paineen vuoksi...
Taas lipsahti lapselliseksi.
Veden paine pinta-alayksikölle riippuu vain vesipatsaan korkeudesta. Kuvitteletko sinä jotain muuta?
Kyllä vesipatsaan korkeudelta voi tippua. Jos vesipatsas ei ole kovin korkea niin saattaa olla ettei satu pahasti.
Jos on kaksi patoa joista toinen on USAn rannikolla ja toinen Neukkulan rannikolla niin USAn ranikolla patoon vaikuttaa isompi voima koska Neukkulan rannikolla vesi on Putlerin höttöä niinkuin kaikki muukin Neukkulassa.
Pieni vinkki: Suomi24 tiedepalstoilla roikkuu trolleja. Niin myös tällä palstalla.
Kun huomaat että keskustelukumppanisi on paikalla vain trollaamassa niin lopeta hänelle vastaaminen. Trolli hakee huomiota joten älä sitä trollille anna. Haukkuminenkin on huomion antamista.
Voisit mennä muualle roikkumaan. Kokeile vaikka narua.