Kaikki tietävät, että dinosaurukset tappoi todennäköisesti n. 10 km halkaisijaltaan oleva asteroidi. Se törmäsi jonnekin Jukatanin niemimaalle ja on sanottu pelkästään sen törmäyksen nostaman pölyn riittävän tekemään ydintalven, lisäksi sen osuma maahan riitti tuhoamaan lähes koko maapallon biosfäärin.
Kysymys kuuluu miten ihmeessä suhteessa niin pieni asteroidi riitti tuhoamaan niin paljon? Onhan sillä varmasti valtava määrä liike-energiaa, mutta kyllähän ilmakehän kitkakin hidastaa sitä merkittävästi.
Kysymys kuuluu miten ihmeessä suhteessa niin pieni asteroidi riitti tuhoamaan niin paljon? Onhan sillä varmasti valtava määrä liike-energiaa, mutta kyllähän ilmakehän kitkakin hidastaa sitä merkittävästi.
Vastaukset 20
Vanhimmat
Kyllä ilmakehä jonkin verran hidasti mutta jos se ei hajoa tomuksi kyllä sillä on vielä paljon liike-energiaa.
Tuolla voi leikitellä asteroiditörmäyksillä:
http://janus.astro.umd.edu/astro/impact/
Kun laitoin 10 km :n murikan ja miniminopeus 12km/s tuli sadan kilometrin kraateri. Magnitudi 10.5 eli 1000 kertaa voimakkaampi kun tsunamijäristys Indonesiassa!
Aika massiivista tavaraa siis, mutta fysiikka palstalla sanottiin, että viime tapaninpäivän tsunamijäritys oli energia määrältään 1/4000 tuosta asteroidista. Sinä sanoit, että 1000, mutta en tuomitse. Eikö se mennekin jotenkin niin, että järistyksen kasvaessa yhdellä richterillä energia määrä tuhat kertaistuu?
Aika kivat sivut olet löytänyt, niillä oli kiva leikkiä pikku hetki -harmi että aurinkoa ei saanut ampua!
Ottakaa huomioon, että kun maan ratanopeus on 30 km/s ja asteroidien nopeudet luokkaa 50 km/s, niin täytyy olla melkoinen sattuma, että päästään noin pieniin törmäysnopeuksiin. Lisäksi liike-energia on verrannollinen nopeuden neliöön, jolloin 20 prosentin muutos nopeudessa merkitsee 40 prosentin muutosta energiassa.
Koska liike-energia on verannollinen nopeuden neliöön, niin eikä silloin 20% muutos nopeudessa merkitse 40 sijaan 400 prosentin muutosta energiassa? Siis jos lasketaan että, E=0,5mv^2 niin silloin v=(neliöjuuri)E/(0,5m). Tai jotain... menin itsekkin sekaisin.
Joka tapauksessa se asteroidi tulee aika ryminällä, kun avaruuden tyhjiössä pääsee aika sutjakkaasti etenemään.
Mutta vielä yksi kysymys. Eräässä elokuvassa sen asteroidin törmättyä, joka suuntaan lähti valtava tulimeri joka peitti koko maan. Käykö todellisuudessa näin? Tiedän että elokuviin ei ole uskominen, mutta todellisuuteen nekin perustuvat.
Differentioidaan energian lauseke E = m*v^2/2 eli
dE = m*v*dv.
Kun tämän avulla edelleen lausutaan suhteellinen muutos
dE/E = 2*dv/v,
niin numeroarvoilla dv/v = 0,2, dE/E = 0,4 eli 40 %.
Kaavan johtamisessa ei ole mitään vikaa, noinhan se menee mutta dv täytyy olla differentiaalisen pieni, jotta kaava pitäisi paikkansa.
Asia perustuu siihen, että (1+ dv)^2 = 1+2*dv ja tämä pitää paikkansa vain kun dv on niin pieni, että dv^2 voidaan olettaa olevan 0 .
Mitä suuremmaksi kaavassa dv/v tulee , sitä suuremmaksi kasvaa virhe.
20 % .lla virhe on vain n. 10 % , joten tulosta voi pitää vielä riittävän tarkkana, mutta suuremmilla arvoilla menee kyllä pahasti mäkeen.
Esimerkiksi jos nopeus kasvaa 100 % (2 kertaiseksi niin dv/v=1), ja kaavan mukaan energian muutossuhde olisi 2 , eli energia kasvaisi 3 kertaiseksi. !
Oletan että olet kyllä selvillä asiasta ja esimerkin tarkoituksena taisikin olla vain suuruusluokan haarukointi ja oikaisu lienee tarpeen vain kaavan väärinkäytön välttämiseksi.
Oletan palstan lukijat nyt sen verran matemaattisesti sivistyneiksi, että he tunnistavat linearisoinnin ja sen rajoitukset. Suuruusluokan arviointiin linearisointi on yleensä hyvä, kunhan pysytään samalla dekadilla. En viitsinyt ryhtyä etsimään likimäärin merkkiä =-merkin asemasta, joten kaavoista ei senkään vuoksi tullut kauniita.
Suurempaa käyttöaluetta varten voi jokainen ottaa mukaan vaikka seuraavan termin lausekkeen Tylorin sarjakehitelmästä. Tosin sen jälkeen yhtälöt eivät enää ole näin yksinkertaisia.
Kirjoittamasi 'energian lauseke E = m*v^2/2' on väärin.
E = 0.5m x v^2
Potenssin, jako- ja kertolaskun merkintä- ja laskusäännöt vain toimivat noin sekä matematiikassa että myös laskimissa. Sulkuja käyttämällä järjestykseen voi tehdä tietysti halutessaan poikkeuksia.
En myöskään huomannut kaavassa mitään väärää tai tulkinnan varaa, sehän noudatteli normaalia yleistä laskujärjestystä.
Jos palstalla on sovittu jotain erityisjärjestelyjä kaavojen esitystavoista, niin jonkinlainen selvitys olisi paikallaan väärinkäsitysten eliminoimiseksi.
Nuo ovat täsmälleen sama kaava, eri tavalla vaan kirjoitettuna. Ei ole väliä onko se
½mv^2 vai (mv^2)/2
Ei se osumisvoima sinänsä elämää tuhoa, vaan siitä seuraava ilmastonmuutos. Siitä osumiskohdasta lentäisi ilmakehään niin paljon tomua ja muuta töhkää, että ne peittäisivät taivaan vuosiksi, mikä estäisi auringonvalon pääsyn maan pinnalle. Eli tulisi ns. ydintalvi.
Katoin kerran yhden dokumentin siitä jos asteroidi törmäis mereen,
niin syntyis 300 metriä korkeet aallot. En muista kuinka isosta asteroidista
olis kyse, mutta kuitenkin olis aika mukavat surffi aallot..
Eikö ne aallot parhaimmillaan Aasian katastrofissa ollut noin. 30 metriä?
Sanokaas kynämiehet onko moinen 30m korkea aalto mahdollinen. Tuntuisi, että nopeastikin etenevänä se ehtisi sortua. Maan vetovoima ja 30 m:n massa ovat melkoinen voima. Kun maan nousun paine paiskaa veden liikkeelle, nopeus kiihtyy tilan vähetessä matalalla, mutta kuitenkin. Vai onko veden nopeus niin suuri että se voittaa sortumisen aiheuttaman nopeuden etenemissuunnassa?
sitten uutisoitiin aallosta joka rikkoi karibianmeren loistoristeilijältä ikkunoita ylimmissä kerroksissa asti, laivaan tuli vaurioita ja se joutui palaamaan satamaan korjaukseen, aallon korkeudeksi mainittiin muistaakseni reilut 20 metriä.
Muutama viikko sitten risteilijä karibialla joutui ns. 'monster wave' kouriin. Aalto oli n.30m korkea! Tälläisiä aaltoja syntyy aivan itsestään ajoittain merellä. Ilmiötä on tutkittu ja koetettu löytää syy moisen syntymään.
http://www.fimr.fi/fi/palvelut/aallokko-ja-vedenkorkeus/aaltoennatyksia.html
20 m ei ole paljoa. Korkeus ei määrää tuhoa. Massa määrää! Tosiaan nuo 300 m aallot ovat itsellenikin päähän jääneet...
Suomenlahdella (suljettuna merenä) ei tarpeeksi vesimaassaa, eikä vuorovesi-ilmiötä eikä tarpeeksi pinta-alaa, jotta isoja aaltoja syntyisi. Valtamerillä juttu on aivan toinen. Täällä pohjolassa aalto syntyy tuulen vaikutuksesta. Maailmalla esim. vuorovesi, häiriöt maankuoressa sekä myrskyt (jopa tuhansien kilometrien päässä) takaavat aivan erilisen aallon...
http://www.ecredo.fi/konferenssi/
Ja klikkaa nettiradio ja kuva
Noin 10 km kokoista asteroidia ilmakehä ei enää juurikaan "näe". Eli semmoiset ja sitä suuremmat tulevat suoraan läpi, tehden selvän "kaikesta oravaa suuremmasta" piiitkäksi aikaa.
Toinen esimerkki: n. 500 km kokoinen asteroidi höyrystää maapallon pinnan merineen ja kivineen päivineen, ja ilmakehästä tulee kivihöyrykehä sadoiksi-tuhansiksi vuosiksi. Kaikki sterilisoituu usean kilometrin syvyydeltä; jotkut maan onkaloissa kilometrien syvyydessä elelevät arkit ja bakteerit voivat säilyä hengissä. Kun Maa oli nuori, tämmöisiä törmäyksiä oli paljon, mutta pariin miljardiin vuoteen niitä ei sitten kaiketi ole ollut...
Ylläolevat ovat hyviä perusteluja myös sille, miksi komeettoja ja asteroideja kannattaa tutkia, varsinkin törmäystutkimuksilla...