raketti/suihkumoottori

ja teho

Käsittääkseni rakettimoottorin ja suihkumoottorin teho perustuu pääosin paine-eroihin, suihkumoottorissa kai paine "potkaisee" ilmastakin tehoa, mutta rakettimoottori toimii yhtälailla tyhjässä avaruudessa.

Eli vaikka avaruudessa ei ole mitään vastapintaa, niin rakettimoottorin paine-ero työntää rakettia eteenpäin.

Eli eikös suihkumoottorinkin laskennallinen teho tule siitä, kun voima olisi yhtä suuri vaikka nopeus olisi mikä?

Mutta eikös silloin teho ole lähes rajaton, tai mikä nyt maksiminopeus sitten olisi?

Siis teho työntövoima x nopeus??? = paljon....

30

5289

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Suihku- ja rakettimoottorissa on sama toimintaperiaate eteenpäin vaikuttavan voiman aikaansaamiseksi: reaktio. Kun moottori sinkoaa erittäin suurella nopeudella taaksepäin massaa, alkaa moottori siihen liitettyine muine härpäkkeineen liikkua eteenpäin. Paine-eroilla ei ole asian kanssa mitään tekemistä.

      Suihku- ja rakettimoottorin tehon laskenta onkin kinkkisempi juttu, joten niiden suorituskyky yleensä ilmoitetaankin maksimityöntövoimana.

      Mitä suurempi nopeus moottorilla on, sen pienempi työntövoima, koska taaksepäin suuntautuvan suihkun nopeus on aina rajallinen. Lopulta (avaruudessa, ei oleteta muita voimia) ei raketti enää kiihdy lainkaan. Moottori huutaa täysillä, mutta kiihtyvyys on nolla => teho on nolla. Sen takia ei kW- tai hevosvoima-ajattelu oikein toimi. ;)

      • ..............

        Muuten ansiokas selostus, mutta tämä väite hyppäsi silmille:

        "Lopulta (avaruudessa, ei oleteta muita voimia) ei raketti enää kiihdy lainkaan. Moottori huutaa täysillä, mutta kiihtyvyys on nolla => teho on nolla."

        Asiahan ei ole noin. Kulkeepa raketti ihan millä nopeudella tahansa, lisää rakettimoottorin impulssi aina sen nopeutta saman verran.


      • .............. kirjoitti:

        Muuten ansiokas selostus, mutta tämä väite hyppäsi silmille:

        "Lopulta (avaruudessa, ei oleteta muita voimia) ei raketti enää kiihdy lainkaan. Moottori huutaa täysillä, mutta kiihtyvyys on nolla => teho on nolla."

        Asiahan ei ole noin. Kulkeepa raketti ihan millä nopeudella tahansa, lisää rakettimoottorin impulssi aina sen nopeutta saman verran.

        Eipä toimi noin. ;)

        Impulssi on m x v. Jos v on _suhteelliseen_ nopeuteen verrattuna nolla, impulssi on nolla. Siis raketin impulssin mv - suihkun impulssin mv = 0.

        Raketin suihkun nopeus taaksepäin on sama kuin itse raketin nopeus eteenpäin. Impulssi on nolla, voima on nolla, kiihtyvyys on nolla.

        Ulkopuolisen tarkkailijan silmin raketti liikkuu eteenpäin, jättäen jälkeensä vanan, jonka nopeus on nolla.


      • impulssin muutos on
        Kollimaattori kirjoitti:

        Eipä toimi noin. ;)

        Impulssi on m x v. Jos v on _suhteelliseen_ nopeuteen verrattuna nolla, impulssi on nolla. Siis raketin impulssin mv - suihkun impulssin mv = 0.

        Raketin suihkun nopeus taaksepäin on sama kuin itse raketin nopeus eteenpäin. Impulssi on nolla, voima on nolla, kiihtyvyys on nolla.

        Ulkopuolisen tarkkailijan silmin raketti liikkuu eteenpäin, jättäen jälkeensä vanan, jonka nopeus on nolla.

        dp = dm v m dv.
        Raketissa on huomiotava tuo massakatokin.


      • nyt ihan näin?
        Kollimaattori kirjoitti:

        Eipä toimi noin. ;)

        Impulssi on m x v. Jos v on _suhteelliseen_ nopeuteen verrattuna nolla, impulssi on nolla. Siis raketin impulssin mv - suihkun impulssin mv = 0.

        Raketin suihkun nopeus taaksepäin on sama kuin itse raketin nopeus eteenpäin. Impulssi on nolla, voima on nolla, kiihtyvyys on nolla.

        Ulkopuolisen tarkkailijan silmin raketti liikkuu eteenpäin, jättäen jälkeensä vanan, jonka nopeus on nolla.

        onko tuolla tasaisella liikkeeä mitään merkitystä.

        Musta alkaa tuntua siltä, että tämän opin mukaan suihkari, joka kaartaisi maan rataliikkeen kanssa vastakkaiseen suuntaan putoaisi maahan, koska moottorista häviäisivät tehot. Eikös maapallokin liiku aika haipakkaa kyytiä avaruudessa?


      • ja teho

        Jotenkin tuntuu että paine-erollakin on merkitystä, jo kansakoulussa niin sanottiin.

        Jos otetaan happipullo jossa on 200 bar (=n. 200 kg/cm2) paine, niin suljetussa pullossa paine vaikuttaa joka kohtaan ja pullo on stabiilisti paikallaan.

        Mutta jos pullo katuu jolloin kaula katkeaa, siitä tulee raketti.

        Tämä massan voima on yksi tekijä, mutta entäs paine-erot?

        Pullon pohjan pinta-alaan vaikuttaa paine joka neliösenttiin pinta-alasta, yläpäässä ei ole painetta purkausaukon kohdalla, jos reikä on 1 cm2 suuruinen, on yläpäässä 200 kg vähemmän painevoimaa jolloin kaiken järjen mukaan tuo paine-ero työntää pulloa 200 kp:n voimalla, riippumatta pullon nopeudesta tai siitä onko se avaruudessa vai missä.

        Avaruudessa mielestäni kiihtyvyys kasvaa niin kauan kuin voima vaikuttaa massaan, eli tasaisella nopeudella niin kauan kuin tuo 200 bar paine riittää ja massa pysyy samana. Käytännössä vain tarkesteluhetken, koska pullo kevenee ja paine laskee).

        Kunhan vain pysytään Newtonin lain piirissä, en nyt kaipaakaan suhteellisuusteoriaa tähän kun en usko näitäkään selityksiä tältä syömiseltä.

        Toki voin olla väärässä, mutta kumma jos jos voimat ja vastavoimat ei päde rakettimoottoreissa ja suihkumoottoreissa.

        Eli vielä: jos pullon pohja on 100 cm2 voima on 200 bar x 100 eli 20 000 kp.

        Pullon yläpää on myös tuo 100 cm2, mutta reikä pitää vähentää koska siinä kohdassa ei ole vastavoimaa, miten voisi olla?

        100 cm2 - 1 cm2 = 99 cm2

        pohjan voima on 200 (kg) x 100cm2 eli 20 000 kg
        Yläpään voima 200 (kg) x 99 cm2 eli 19 800 kg

        20 000 kg - 19800 kg = 200 kg

        Siis maalaisjärjellä ainakin, mikä kumoaa tämän teorian?


      • perusfyysikko
        Kollimaattori kirjoitti:

        Eipä toimi noin. ;)

        Impulssi on m x v. Jos v on _suhteelliseen_ nopeuteen verrattuna nolla, impulssi on nolla. Siis raketin impulssin mv - suihkun impulssin mv = 0.

        Raketin suihkun nopeus taaksepäin on sama kuin itse raketin nopeus eteenpäin. Impulssi on nolla, voima on nolla, kiihtyvyys on nolla.

        Ulkopuolisen tarkkailijan silmin raketti liikkuu eteenpäin, jättäen jälkeensä vanan, jonka nopeus on nolla.

        Nykyisten rakettien suihkun nopeus on suurimmillaan 4400 m/s, kuitenkin niillä on päästy maan pakonopeuteen (11200 m/s).

        "Impulssi on m x v"

        Niin on, ja tuo v on siis suihkun nopeus raketista katsoen. Mistä raketti (tai suihku) tietäisi paljonko maan nopeus on sen jälkeen kun se on siitä irtaantunut? Miksi se edes olisi maan nopeus, maakin kiertää aurinkoa 30 km/s eikä aurinkokaan paikallaan pysy.

        Raketin loppunopeus on saadaan Tsiolkovskin rakettiyhtälöstä:

        v = ve * ln (m0 / m1),

        jossa ve on suihkun nopeus, m0 on raketin loppumassa ja m1 raketin lähtömassa, polttoaineen kanssa. Tässä oletetaan että koko massan muutos lähtee raketista poispäin nopeudella ve.


      • minkä suhteen
        perusfyysikko kirjoitti:

        Nykyisten rakettien suihkun nopeus on suurimmillaan 4400 m/s, kuitenkin niillä on päästy maan pakonopeuteen (11200 m/s).

        "Impulssi on m x v"

        Niin on, ja tuo v on siis suihkun nopeus raketista katsoen. Mistä raketti (tai suihku) tietäisi paljonko maan nopeus on sen jälkeen kun se on siitä irtaantunut? Miksi se edes olisi maan nopeus, maakin kiertää aurinkoa 30 km/s eikä aurinkokaan paikallaan pysy.

        Raketin loppunopeus on saadaan Tsiolkovskin rakettiyhtälöstä:

        v = ve * ln (m0 / m1),

        jossa ve on suihkun nopeus, m0 on raketin loppumassa ja m1 raketin lähtömassa, polttoaineen kanssa. Tässä oletetaan että koko massan muutos lähtee raketista poispäin nopeudella ve.

        Kun sanoit, että raketin lähtöpaikan nopeudella ei iole enää merkitystä raketin nopeudelle raketin siitä irtauduttua, niin

        minkä suhteen loppunopeus Tsiokovskin rakettiyhtälön mukaan sitten on ?


      • eikö lähtöpisteen?
        minkä suhteen kirjoitti:

        Kun sanoit, että raketin lähtöpaikan nopeudella ei iole enää merkitystä raketin nopeudelle raketin siitä irtauduttua, niin

        minkä suhteen loppunopeus Tsiokovskin rakettiyhtälön mukaan sitten on ?

        eikö sen nopeuden voi laksea minkä suhteen tahansa?

        siis niin kauan kun ollaan Newtonin oppien nopeuksissa.

        Eihän se raketti tiedä missä on, siihen vain veikuttavat eri painovoimakentät jotka jarruttavat tai kiihdyttävät nopeutta, mutta eivät vaikuta muuten raketin toimintaan.


      • ja teho
        ja teho kirjoitti:

        Jotenkin tuntuu että paine-erollakin on merkitystä, jo kansakoulussa niin sanottiin.

        Jos otetaan happipullo jossa on 200 bar (=n. 200 kg/cm2) paine, niin suljetussa pullossa paine vaikuttaa joka kohtaan ja pullo on stabiilisti paikallaan.

        Mutta jos pullo katuu jolloin kaula katkeaa, siitä tulee raketti.

        Tämä massan voima on yksi tekijä, mutta entäs paine-erot?

        Pullon pohjan pinta-alaan vaikuttaa paine joka neliösenttiin pinta-alasta, yläpäässä ei ole painetta purkausaukon kohdalla, jos reikä on 1 cm2 suuruinen, on yläpäässä 200 kg vähemmän painevoimaa jolloin kaiken järjen mukaan tuo paine-ero työntää pulloa 200 kp:n voimalla, riippumatta pullon nopeudesta tai siitä onko se avaruudessa vai missä.

        Avaruudessa mielestäni kiihtyvyys kasvaa niin kauan kuin voima vaikuttaa massaan, eli tasaisella nopeudella niin kauan kuin tuo 200 bar paine riittää ja massa pysyy samana. Käytännössä vain tarkesteluhetken, koska pullo kevenee ja paine laskee).

        Kunhan vain pysytään Newtonin lain piirissä, en nyt kaipaakaan suhteellisuusteoriaa tähän kun en usko näitäkään selityksiä tältä syömiseltä.

        Toki voin olla väärässä, mutta kumma jos jos voimat ja vastavoimat ei päde rakettimoottoreissa ja suihkumoottoreissa.

        Eli vielä: jos pullon pohja on 100 cm2 voima on 200 bar x 100 eli 20 000 kp.

        Pullon yläpää on myös tuo 100 cm2, mutta reikä pitää vähentää koska siinä kohdassa ei ole vastavoimaa, miten voisi olla?

        100 cm2 - 1 cm2 = 99 cm2

        pohjan voima on 200 (kg) x 100cm2 eli 20 000 kg
        Yläpään voima 200 (kg) x 99 cm2 eli 19 800 kg

        20 000 kg - 19800 kg = 200 kg

        Siis maalaisjärjellä ainakin, mikä kumoaa tämän teorian?

        voihan tuon samaisen pullon ajatella myös täyteen hydrauliöljyä jolla on vaikka tuo sama 200 bar paine.

        Reikään laitetaan tiiviste ja siitä painetaan 1 cm2 hydraulimäntä pulloon.

        Paine työntää mäntää 200 kg:n voimalla ulos ja samansuuruinen vastavoima vaikuttaa tietenkin pullon pohjaan, mutta vastakkaiseen suuntaan.

        sama onko reiässä mantä vai ei, paineen puuttuminen pullosta reiän kohdalta kuitenkin työntää pulloa reiästä poispäin.

        Mäntää taas ulospäin paine-ero männän pullon puolella sisällä ja ulkona normaali-ilmanpaineessa.

        Liian simppeliä vai vaikeaa suhteellisuusteoreetikoille?

        Miksi ei siis paineella ja vastapaineella ole merkitystä?


      • sittenkin ?
        Kollimaattori kirjoitti:

        Eipä toimi noin. ;)

        Impulssi on m x v. Jos v on _suhteelliseen_ nopeuteen verrattuna nolla, impulssi on nolla. Siis raketin impulssin mv - suihkun impulssin mv = 0.

        Raketin suihkun nopeus taaksepäin on sama kuin itse raketin nopeus eteenpäin. Impulssi on nolla, voima on nolla, kiihtyvyys on nolla.

        Ulkopuolisen tarkkailijan silmin raketti liikkuu eteenpäin, jättäen jälkeensä vanan, jonka nopeus on nolla.

        >

        Mistä raketti itse asiassa tietäsi kuinka kovaa se liikkuu vaikkapa avaruudessa (kiinnitä koordinaatisto vaikka rakettiin) ? Raketti (ja polttoaine) kulkee jotain nopeutta. Palotilassa kuitenkin polttoaineen nopeus muuttuu: se lähtee raketin persuksista raketista erisuuntaan nopeudella v, joten impulssi eroaa nollasta. Tämä käsittääkseni pitää paikkansa myös kun puhutaan lähellä valonnopeutta olevista nopeuksista, jolloin tuo impulssin v:n arvo pienenee suhteellisuusteorian mukaisesti (mutta miksi siitä nolla tulisi ?). Tosijuttu on tietysti se, että tuossa alkaisi jo liikettä vastustavat voimat vaikuttaa (harvankin avaruudessa vaeltavien hiukkasten vaikutus olisi tuntuva kun nopeus on valtava) ja relativistinen raketin massa olisi suuri, joten kiihtyminen ei olisi käytännössä mahdollista.


      • tuon mukaan
        ja teho kirjoitti:

        Jotenkin tuntuu että paine-erollakin on merkitystä, jo kansakoulussa niin sanottiin.

        Jos otetaan happipullo jossa on 200 bar (=n. 200 kg/cm2) paine, niin suljetussa pullossa paine vaikuttaa joka kohtaan ja pullo on stabiilisti paikallaan.

        Mutta jos pullo katuu jolloin kaula katkeaa, siitä tulee raketti.

        Tämä massan voima on yksi tekijä, mutta entäs paine-erot?

        Pullon pohjan pinta-alaan vaikuttaa paine joka neliösenttiin pinta-alasta, yläpäässä ei ole painetta purkausaukon kohdalla, jos reikä on 1 cm2 suuruinen, on yläpäässä 200 kg vähemmän painevoimaa jolloin kaiken järjen mukaan tuo paine-ero työntää pulloa 200 kp:n voimalla, riippumatta pullon nopeudesta tai siitä onko se avaruudessa vai missä.

        Avaruudessa mielestäni kiihtyvyys kasvaa niin kauan kuin voima vaikuttaa massaan, eli tasaisella nopeudella niin kauan kuin tuo 200 bar paine riittää ja massa pysyy samana. Käytännössä vain tarkesteluhetken, koska pullo kevenee ja paine laskee).

        Kunhan vain pysytään Newtonin lain piirissä, en nyt kaipaakaan suhteellisuusteoriaa tähän kun en usko näitäkään selityksiä tältä syömiseltä.

        Toki voin olla väärässä, mutta kumma jos jos voimat ja vastavoimat ei päde rakettimoottoreissa ja suihkumoottoreissa.

        Eli vielä: jos pullon pohja on 100 cm2 voima on 200 bar x 100 eli 20 000 kp.

        Pullon yläpää on myös tuo 100 cm2, mutta reikä pitää vähentää koska siinä kohdassa ei ole vastavoimaa, miten voisi olla?

        100 cm2 - 1 cm2 = 99 cm2

        pohjan voima on 200 (kg) x 100cm2 eli 20 000 kg
        Yläpään voima 200 (kg) x 99 cm2 eli 19 800 kg

        20 000 kg - 19800 kg = 200 kg

        Siis maalaisjärjellä ainakin, mikä kumoaa tämän teorian?

        http://www.paltamo.fi/~oh8uv/avaruusfysiikka/

        kohdassa sisäisen kaasudynamiikan perusteet/uuden vuoden raketti

        F=2*p*A


      • perusfyysikko
        minkä suhteen kirjoitti:

        Kun sanoit, että raketin lähtöpaikan nopeudella ei iole enää merkitystä raketin nopeudelle raketin siitä irtauduttua, niin

        minkä suhteen loppunopeus Tsiokovskin rakettiyhtälön mukaan sitten on ?

        " raketin lähtöpaikan nopeudella ei iole enää merkitystä raketin nopeudelle"

        En sanonut noin, vaan että rakettimoottorin työntövoima ei riipu raketin nopeudesta lähtöpaikan tai minkään muunkaan paikan suhteen. Se riippuu vain suihkun massavirrasta ja nopeudesta raketin suhteen.


      • perusfyysikko
        ja teho kirjoitti:

        Jotenkin tuntuu että paine-erollakin on merkitystä, jo kansakoulussa niin sanottiin.

        Jos otetaan happipullo jossa on 200 bar (=n. 200 kg/cm2) paine, niin suljetussa pullossa paine vaikuttaa joka kohtaan ja pullo on stabiilisti paikallaan.

        Mutta jos pullo katuu jolloin kaula katkeaa, siitä tulee raketti.

        Tämä massan voima on yksi tekijä, mutta entäs paine-erot?

        Pullon pohjan pinta-alaan vaikuttaa paine joka neliösenttiin pinta-alasta, yläpäässä ei ole painetta purkausaukon kohdalla, jos reikä on 1 cm2 suuruinen, on yläpäässä 200 kg vähemmän painevoimaa jolloin kaiken järjen mukaan tuo paine-ero työntää pulloa 200 kp:n voimalla, riippumatta pullon nopeudesta tai siitä onko se avaruudessa vai missä.

        Avaruudessa mielestäni kiihtyvyys kasvaa niin kauan kuin voima vaikuttaa massaan, eli tasaisella nopeudella niin kauan kuin tuo 200 bar paine riittää ja massa pysyy samana. Käytännössä vain tarkesteluhetken, koska pullo kevenee ja paine laskee).

        Kunhan vain pysytään Newtonin lain piirissä, en nyt kaipaakaan suhteellisuusteoriaa tähän kun en usko näitäkään selityksiä tältä syömiseltä.

        Toki voin olla väärässä, mutta kumma jos jos voimat ja vastavoimat ei päde rakettimoottoreissa ja suihkumoottoreissa.

        Eli vielä: jos pullon pohja on 100 cm2 voima on 200 bar x 100 eli 20 000 kp.

        Pullon yläpää on myös tuo 100 cm2, mutta reikä pitää vähentää koska siinä kohdassa ei ole vastavoimaa, miten voisi olla?

        100 cm2 - 1 cm2 = 99 cm2

        pohjan voima on 200 (kg) x 100cm2 eli 20 000 kg
        Yläpään voima 200 (kg) x 99 cm2 eli 19 800 kg

        20 000 kg - 19800 kg = 200 kg

        Siis maalaisjärjellä ainakin, mikä kumoaa tämän teorian?

        " Avaruudessa mielestäni kiihtyvyys kasvaa niin kauan kuin voima vaikuttaa massaan"

        Kiihtyvyys ei kasva, vaan kiihtyvyyttä on eli nopeus kasvaa.

        "Siis maalaisjärjellä ainakin, mikä kumoaa tämän teorian?"

        Ei mikään, jos painepulloon tehdään vain simppeli reikä. Siitä kaasu ei voi purkautua suuremmalla kuin äänen nopeudella (joka sekin riippuu monesta asiasta), koska sen jälkeen paine ei enää tavoita pakenevaa kaasua.

        Rakettimoottori suuttimineen on kuitenkin kaikkea muuta kuin simppeli. Ideaalisessa suuttimessa paine laskee ympäristön paineen suuruiseksi, tällöin koko käytettävissä oleva paine-energia on muuttunut suihkun liike-energiaksi. Työntövoimaa saadaan sitä enemmän mitä suurempi on suihkun nopeus. Suihkun nopeus voi olla huomattavasti suurempi kuin äänen nopeus ko. kaasussa.

        Käytännössä raketeissa joudutaan tekemään kompromisseja koska maasta lähdettäessä ympäristön paine muuttuu raketin noustessa, ja avaruuden tyhjiössä suuttimen pitäisi olla äärettömän suuri.

        Tästä voi aloittaa opiskelun, artikkelin loppupuolella vähän suuttimistakin:

        http://en.wikipedia.org/wiki/Rocket


      • ja teho
        perusfyysikko kirjoitti:

        " Avaruudessa mielestäni kiihtyvyys kasvaa niin kauan kuin voima vaikuttaa massaan"

        Kiihtyvyys ei kasva, vaan kiihtyvyyttä on eli nopeus kasvaa.

        "Siis maalaisjärjellä ainakin, mikä kumoaa tämän teorian?"

        Ei mikään, jos painepulloon tehdään vain simppeli reikä. Siitä kaasu ei voi purkautua suuremmalla kuin äänen nopeudella (joka sekin riippuu monesta asiasta), koska sen jälkeen paine ei enää tavoita pakenevaa kaasua.

        Rakettimoottori suuttimineen on kuitenkin kaikkea muuta kuin simppeli. Ideaalisessa suuttimessa paine laskee ympäristön paineen suuruiseksi, tällöin koko käytettävissä oleva paine-energia on muuttunut suihkun liike-energiaksi. Työntövoimaa saadaan sitä enemmän mitä suurempi on suihkun nopeus. Suihkun nopeus voi olla huomattavasti suurempi kuin äänen nopeus ko. kaasussa.

        Käytännössä raketeissa joudutaan tekemään kompromisseja koska maasta lähdettäessä ympäristön paine muuttuu raketin noustessa, ja avaruuden tyhjiössä suuttimen pitäisi olla äärettömän suuri.

        Tästä voi aloittaa opiskelun, artikkelin loppupuolella vähän suuttimistakin:

        http://en.wikipedia.org/wiki/Rocket

        Tuossa tuli käsite ja ajatusvirhe, eli toki vain nopeus kasvaa mutta ei kiihtyvyys, jos massa ja voima pysyvät samana.

        Muutenkin tuo korkeampi rakettimoottoritiede saa jäädä ainakin toistaiseksi, tuo käsite paine-erosta vain vaivasi juuri tuossa kaasupullon simppelissä reiässä.

        Mutta jos massaa kiihdyttää, vaatii se käsittääkseni painetta, joka on voimaa, olkoon sitten kyseessä kaasu jota kiihdyttää rakettimoottori, tai teräs jota painetaan vauhtiin vaikka kädellä.

        Eli jos ihminen kädellä kiihdyttää rautamötikkää vauhtiin, sitä suuremmalla voimalla hän itsekin pyrkii liikkumaan pois paikaltaan.

        Jos kuularinki olisi kiskoilla, liikahtaisi sekin työntäjän kanssa kuten lentokone tai rakettikin liikkuu poispäin kiihdytettävästä kaasumassasta. Sitä suuremmalla voimalla, mitä suurempi nopeus kuulalle annetaan.

        Sitä suurempi paine kädessä mitä pidemmälle kuula lentää (laskin joskus maalaisjärjellä että jos kuula lentää 20 m ja kiihtyy 2 metrin matkalla, koko matkan ajan pitää käden paine kuulaan olla n. 80 kg)

        Kai pitää tuo linkki avata, kun en käsitä mikä ero jos maan pinnalla on yksi bar painetta, avaruudessa n. 0 bar, niin miksi tuo avaruuden ja maanpinnan paineen ero on niin paha, eihän se ole kuin 1/200 osa pullon ja ilmakehän välillä.

        Lienee kyse juuri siitä että ilmakehäkin massaa ja materiaa jolla on vastusta, kun taas avaruudella ei ole.

        Ja että kaasu ei voi kulkea putkessakaan yli 330 m/sek ? entä neste?

        Joo, isojen kysymysten äärellä ollaan, jos maalaisjärjellä peräkylältä käsin ajattelee.


      • perusfyysikko
        ja teho kirjoitti:

        Tuossa tuli käsite ja ajatusvirhe, eli toki vain nopeus kasvaa mutta ei kiihtyvyys, jos massa ja voima pysyvät samana.

        Muutenkin tuo korkeampi rakettimoottoritiede saa jäädä ainakin toistaiseksi, tuo käsite paine-erosta vain vaivasi juuri tuossa kaasupullon simppelissä reiässä.

        Mutta jos massaa kiihdyttää, vaatii se käsittääkseni painetta, joka on voimaa, olkoon sitten kyseessä kaasu jota kiihdyttää rakettimoottori, tai teräs jota painetaan vauhtiin vaikka kädellä.

        Eli jos ihminen kädellä kiihdyttää rautamötikkää vauhtiin, sitä suuremmalla voimalla hän itsekin pyrkii liikkumaan pois paikaltaan.

        Jos kuularinki olisi kiskoilla, liikahtaisi sekin työntäjän kanssa kuten lentokone tai rakettikin liikkuu poispäin kiihdytettävästä kaasumassasta. Sitä suuremmalla voimalla, mitä suurempi nopeus kuulalle annetaan.

        Sitä suurempi paine kädessä mitä pidemmälle kuula lentää (laskin joskus maalaisjärjellä että jos kuula lentää 20 m ja kiihtyy 2 metrin matkalla, koko matkan ajan pitää käden paine kuulaan olla n. 80 kg)

        Kai pitää tuo linkki avata, kun en käsitä mikä ero jos maan pinnalla on yksi bar painetta, avaruudessa n. 0 bar, niin miksi tuo avaruuden ja maanpinnan paineen ero on niin paha, eihän se ole kuin 1/200 osa pullon ja ilmakehän välillä.

        Lienee kyse juuri siitä että ilmakehäkin massaa ja materiaa jolla on vastusta, kun taas avaruudella ei ole.

        Ja että kaasu ei voi kulkea putkessakaan yli 330 m/sek ? entä neste?

        Joo, isojen kysymysten äärellä ollaan, jos maalaisjärjellä peräkylältä käsin ajattelee.

        "Eli jos ihminen kädellä kiihdyttää rautamötikkää vauhtiin, sitä suuremmalla voimalla hän itsekin pyrkii liikkumaan pois paikaltaan. "

        Näin on.

        "miksi tuo avaruuden ja maanpinnan paineen ero on niin paha"

        Paha ja paha, avaruussukkulan päämoottorilla ero maan pinnan ja tyhjiön välillä on n. 20%. "Reikä kaasupullossa" - tapauksessa sillä ei varmaan olekaan juuri mitään merkitystä, mutta eipä ole tehokkuuskaan likikään oikeaa rakettimoottoria.

        "Ja että kaasu ei voi kulkea putkessakaan yli 330 m/sek"

        Ensinnäkin, riippuu kaasusta. Tuo on äänennopeus normaalilämpöisessä ja -paineisessa ilmassa.
        Toiseksi, en ole varma putkesta, mutta reiästä kaasu ei voine purkautua ääntä nopeammin.

        Löysin tällaisen opuksen, tuosta selviää ainakin että asiaa on jo tutkittu enemmän kuin vähän. Siellä on myös todellisten moottorien teknisiä tietoja.

        http://trs.nis.nasa.gov/archive/00000186/01/sp8120.pdf


      • ja teho
        perusfyysikko kirjoitti:

        "Eli jos ihminen kädellä kiihdyttää rautamötikkää vauhtiin, sitä suuremmalla voimalla hän itsekin pyrkii liikkumaan pois paikaltaan. "

        Näin on.

        "miksi tuo avaruuden ja maanpinnan paineen ero on niin paha"

        Paha ja paha, avaruussukkulan päämoottorilla ero maan pinnan ja tyhjiön välillä on n. 20%. "Reikä kaasupullossa" - tapauksessa sillä ei varmaan olekaan juuri mitään merkitystä, mutta eipä ole tehokkuuskaan likikään oikeaa rakettimoottoria.

        "Ja että kaasu ei voi kulkea putkessakaan yli 330 m/sek"

        Ensinnäkin, riippuu kaasusta. Tuo on äänennopeus normaalilämpöisessä ja -paineisessa ilmassa.
        Toiseksi, en ole varma putkesta, mutta reiästä kaasu ei voine purkautua ääntä nopeammin.

        Löysin tällaisen opuksen, tuosta selviää ainakin että asiaa on jo tutkittu enemmän kuin vähän. Siellä on myös todellisten moottorien teknisiä tietoja.

        http://trs.nis.nasa.gov/archive/00000186/01/sp8120.pdf

        perehtyä noihin linkkeihin. Kiitoksia. Mutta että olipas kuitenkin tuo minunkin väittämäni pullon reiässä oikea, eli se asia kunnossa.

        Olisi järkyttänyt maalaisjärkeä pahasti jos olisi toisin.

        Toki lähes kaikkia asioista on tutkittu niin pirusti, että ei noita teorioita oikein kai kumoamaan pysty, enkä niin toki luullutkaan.


      • ...............
        Kollimaattori kirjoitti:

        Eipä toimi noin. ;)

        Impulssi on m x v. Jos v on _suhteelliseen_ nopeuteen verrattuna nolla, impulssi on nolla. Siis raketin impulssin mv - suihkun impulssin mv = 0.

        Raketin suihkun nopeus taaksepäin on sama kuin itse raketin nopeus eteenpäin. Impulssi on nolla, voima on nolla, kiihtyvyys on nolla.

        Ulkopuolisen tarkkailijan silmin raketti liikkuu eteenpäin, jättäen jälkeensä vanan, jonka nopeus on nolla.

        Aiheesta syntyikin näköjään paljon keskustelua. Mutta totuus on joka tapauksessa se, että onpa avaruusaluksen nopeus ihan mikä tahansa, ja ihan minkä tahansa suhteen, lisääntyy sen vauhti aina, kun sen perseessä oleva rakettimoottori sylkäisee jotain materiaa taaksepäin ihan millä tahansa nopeudella.

        Yksi perustelu sille, ettei avaruusalus voi kiihdyttää valon nopeuteen on se, että siihen tarvittaisiin koko avaruusaluksen massan verran energiaa. Sehän ei tietenkään ole mahdollista alukselle, jonka on tarkoitus kuljettaa jotain hyötykuormaakin. Mutta tämäkään ei muuta sitä tosiasiaa miksikään, että niin kauan kuin raketin tankissa on litrakin polttoainetta, lisää sen polttaminen rakettimoottorissa aluksen nopeutta saman verran kuin jokaikinen aikaisempikin litra (jos ei huomioida sitä, että alus on kevyempi vajaalla kuin täydemmällä tankilla).


      • ..................
        ............... kirjoitti:

        Aiheesta syntyikin näköjään paljon keskustelua. Mutta totuus on joka tapauksessa se, että onpa avaruusaluksen nopeus ihan mikä tahansa, ja ihan minkä tahansa suhteen, lisääntyy sen vauhti aina, kun sen perseessä oleva rakettimoottori sylkäisee jotain materiaa taaksepäin ihan millä tahansa nopeudella.

        Yksi perustelu sille, ettei avaruusalus voi kiihdyttää valon nopeuteen on se, että siihen tarvittaisiin koko avaruusaluksen massan verran energiaa. Sehän ei tietenkään ole mahdollista alukselle, jonka on tarkoitus kuljettaa jotain hyötykuormaakin. Mutta tämäkään ei muuta sitä tosiasiaa miksikään, että niin kauan kuin raketin tankissa on litrakin polttoainetta, lisää sen polttaminen rakettimoottorissa aluksen nopeutta saman verran kuin jokaikinen aikaisempikin litra (jos ei huomioida sitä, että alus on kevyempi vajaalla kuin täydemmällä tankilla).

        Minä kirjoitin: "...niin kauan kuin raketin tankissa on litrakin polttoainetta, lisää sen polttaminen rakettimoottorissa aluksen nopeutta saman verran kuin jokaikinen aikaisempikin litra (jos ei huomioida sitä, että alus on kevyempi vajaalla kuin täydemmällä tankilla)."

        Tähän vielä lisäyksenä, että jos huomioidaan aluksen keveneminen polttoaineen vähentyessä, antaa viimeinen polttoainelitra itse asiassa kaikkein eniten lisänopeutta alukselle, enemmän kuin mikään aikaisemmin poltettu litra.

        Eikä siis sillä ole yhtään mitään merkitystä, mikä aluksen nopeus on aloitettaessa sen viimeisen polttoainelitran polttaminen.


      • ei ihan noin
        .................. kirjoitti:

        Minä kirjoitin: "...niin kauan kuin raketin tankissa on litrakin polttoainetta, lisää sen polttaminen rakettimoottorissa aluksen nopeutta saman verran kuin jokaikinen aikaisempikin litra (jos ei huomioida sitä, että alus on kevyempi vajaalla kuin täydemmällä tankilla)."

        Tähän vielä lisäyksenä, että jos huomioidaan aluksen keveneminen polttoaineen vähentyessä, antaa viimeinen polttoainelitra itse asiassa kaikkein eniten lisänopeutta alukselle, enemmän kuin mikään aikaisemmin poltettu litra.

        Eikä siis sillä ole yhtään mitään merkitystä, mikä aluksen nopeus on aloitettaessa sen viimeisen polttoainelitran polttaminen.

        >

        Tämä päteen niin kauan kunnes relativistinen massa tulee merkittäväksi (siis kun aletaan olla esim. kymmenesosassa valonnopeudesta). Aivan lähellä valonnopeuttahan kiihtyminen on äärimmäisen hidasta ja vaikeaa.


      • perusfyysikko
        ei ihan noin kirjoitti:

        >

        Tämä päteen niin kauan kunnes relativistinen massa tulee merkittäväksi (siis kun aletaan olla esim. kymmenesosassa valonnopeudesta). Aivan lähellä valonnopeuttahan kiihtyminen on äärimmäisen hidasta ja vaikeaa.

        "Aivan lähellä valonnopeuttahan kiihtyminen on äärimmäisen hidasta ja vaikeaa"

        Ulospäin näyttää tältä, mutta avaruuslentäjä aluksessaan ei huomaa minkään muuttuneen, alus kiihtyy niin kuin ennenkin.

        Osaatko sanoa mistä tämä johtuu?


      • totta, ihme kyllä
        perusfyysikko kirjoitti:

        "Aivan lähellä valonnopeuttahan kiihtyminen on äärimmäisen hidasta ja vaikeaa"

        Ulospäin näyttää tältä, mutta avaruuslentäjä aluksessaan ei huomaa minkään muuttuneen, alus kiihtyy niin kuin ennenkin.

        Osaatko sanoa mistä tämä johtuu?

        >

        Kyllä. Oletin raketin "miehittämättömäksi". Kyse on aikadilataatiosta.


      • tarkennus

        "Paine-eroilla ei ole asian kanssa mitään tekemistä. "

        Tuo ei tarkkaan ottaen pidä paikkaansa. Työntövoima määräytyy siitä millä nopeudella pakokaasut tulevat ulos ja jos ulkona on vastapainetta, pakokaasujen nopeus ja siten työntövoima on pienempi. Rakettimoottori antaa parhaan työntövoiman tyhjiössä.

        Aika moni on varmaan tullut (huomaamattaan) testanneeksi tuon laskemalla vesiletkusta vettä johonkin saaviin, sammioon tms. Jos vesiletkun pään laittaa saaviin veden alle, tuntuu vesisuihkun työntövoima paljon pienemmältä kuin silloin kun letkun pää on ulkoilmassa.


    • Simppelton

      Suihkumoottori ja rakettimoottori perustuvat molemmat reaktiovoimaan, vastavoimaan. Ilmiö on sama kuin kivääriä laukaistaessa, tukki potkaisee olkaan. Jos kivääri ampuisi jatkuvasti, se liikkuisi jatkuvasti kiihtyen toiseen suuntaan kuin luodit menevät.

      Kumpikin moottori suihkuttaa kaasua suurella nopeudella taaksepäin, jolloin moottori liikkuu eteenpäin. Erona on vain se, mistä polttoaine ottaa palamiseensa hapen. Raketilla se on mukana, suihkumoottori ottaa sen ilmasta.

      Suihkumoottori ei potkaise ilmasta tehoa. Päinvastoin ilma jarruttaa kuuman kaasun pois suihkuamista ja siis huonontaa moottorin tehoa.

      Moottorin aiheuttama kiihtyvyys on verrannollinen suihkutettuun ainemäärään ja sen nopeuteen. Avaruusmatkoille on kuviteltu ionimoottoreita, joissa taaksepäin lingotaan vain hieman ainetta erittäin suurella nopeudella, atomiytimiä lähes valon nopeudella.

      • Näin se on.

        Tuon suihkun voi abstrahoida luodiksi.
        Räjähdyksen vaikutusta tarkastellaan pyssyn ja luodin mkp-koordinaatistossa Newtonin fysiikassa.

        Suhteellisuusteoriassa tilanne muuttuu.


      • Newtonin
        Näin se on. kirjoitti:

        Tuon suihkun voi abstrahoida luodiksi.
        Räjähdyksen vaikutusta tarkastellaan pyssyn ja luodin mkp-koordinaatistossa Newtonin fysiikassa.

        Suhteellisuusteoriassa tilanne muuttuu.

        fysiikassa raketti saavuttaa valonnopeuden ihan piankin, ja muuttuu ylivalonnopeushiukkaseksi, takyoniksi ja suuntaa kohti suurta pamausta.

        Suhteellisuusteoriassa sen sijaan raketin kello hidastuu ja pamaukset harvenevat, eikä se saavuta valonnopeutta ilmoisna ikänä. Liipasinsormen liikutus nimittäin vanhentaisi ampujan.


      • suhteessa mihin ?
        Newtonin kirjoitti:

        fysiikassa raketti saavuttaa valonnopeuden ihan piankin, ja muuttuu ylivalonnopeushiukkaseksi, takyoniksi ja suuntaa kohti suurta pamausta.

        Suhteellisuusteoriassa sen sijaan raketin kello hidastuu ja pamaukset harvenevat, eikä se saavuta valonnopeutta ilmoisna ikänä. Liipasinsormen liikutus nimittäin vanhentaisi ampujan.

        Vaikkapa raketti liikkuisi liki valonnopeudella suhteessa meihin, niin mikään ei muutu raketin omassa koordinaatistossa.
        Aivan samoin ja samalla kiihtyvyydellä potkii itseään eteenpäin Newtonin lakien mukaan.


    • tiuf

      teho on nopein eli maximinopeus eli vauhti on suuri

      • fiut

        totta mut mä oon homooooooooooooooooo


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Oletko tyytyväinen viime tapaamiseemme?

      Vai toivoitko sen menevän toisella tavalla? Miten?
      Ikävä
      87
      3207
    2. Nyt se sit loppuu

      Et ei enää nähdä ja yhteyttä pidetä.
      Ikävä
      62
      2907
    3. Kuoleman pelko katosi

      Olen pelännyt koko elämän ajan kuolemaa mutta yhtäkkiä kun hindut paljastivat totuuksia uskonnoista noin aloin yhtäkkiä
      Hindulaisuus
      432
      2435
    4. Viikonloppu terveiset kaivatulle

      tähän alas ⬇️⬇️⬇️
      Ikävä
      80
      2256
    5. Myötähäpeä kun näkee sut,

      tekisit jotain ittelles. Ihan hyvällä tämä!
      Ikävä
      74
      2169
    6. Jos sitä keittelis teetä

      Ja miettis mitä mies siellä jossain touhuilee... ☕️
      Ikävä
      95
      2026
    7. Huomenta ........

      Huomenta 💗 Tiedän, että tuntuisit hyvälle.
      Ikävä
      12
      1616
    8. Kuhmolainen on selvästi kepun lehti

      Kuhmolaise etukannessa oli Kuva kun Jaskalle annettiin karhu patsas.mutta kukmolaislehti oli niin kepulainen että Jaskan
      Kuhmo
      19
      1593
    9. Ei mun tunteet

      ole mihinkään kadonnut. Enkä mä sua inhoa tai ole kyllästynyt. Mä ymmärsin, ettet ole kiinnostunut minusta, ainakaan sil
      Ikävä
      30
      1440
    10. Mitä nämä palautteet palstalla ovat?

      Joku uusi toimintatapa rohkaista kirjoittajia vai mistä on kyse?
      Ikävä
      36
      1416
    Aihe