tyhmä taidan olla, siis massat ja painot ja niin edelleen. Siis paljonko on rakettimoottorin työntövoima kuussa jos se maassa on 10 kg?
rakettimoottorin
työntövoima?
361193
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 36
Vanhimmat
Juuri tuon takia moottorin työntövoimaa ei ilmoiteta kiloissa, vaan newtoneissa. Kilogrammat sotkevat ajatuksen painovoimaan.
Rakettimoottorin työntövoima Kuussa on tasan se sama kuin Maassakin, eli 98 N.
Maan pinnalla ilmakehä aiheuttaa vastapaineen, joka pienentää suihkun nopeutta. Kuussa ei ole mainittavasti ilmaa, joten nopeus ja työntövoima ovat suuremmat.
Mites tämä raketti moottori toimii, olen ymmärtänyt että kysymys on massan kiihdyttämisestä (palamistuotteet?), siis mulle on todellakin vaikea hahmottaa näitä juttuja, olen niin tukevasti "maassa" kiinni. entäs energia, potentiaalienergian muutos onko sama maassa ja kuussa. G kuussa 1,62, entäs liike-energia, tai paljonko kuussa kiväärillä ammuttaessa rekyylivoimaa syntyy, saman verran kuin maassako. Voidaanko ylipäänsä kiväärillä ampua kuussa ettei rekyylistä lennä kymmenen metriä taaksepäin? Onko muut voimat samat maassa ja kuussa, siis newtoneina, esim tukivoima. Jos laitan maassa kilon punnuksen pöydälle, niin pöytä "työntää" punnusta 10 newtonin voimalla. Jos laitan saman punnuksen kuussa olevalle pöydälle, onko tukivoima edelleenkin 10 newtonia?
Tyhmäksi saa haukkua, mutta vastatkaa silti haukkumisen ohessa!
potentiaalienergian muutos noin suoraan kaavasta päätellen suhtautuu g:n suhteessa. Tuo liike-energia tuottaa mulle vaikeuksia. Siis jos noin äkkiä ajatellaan niin eihän liike-energian määrä kai voi vaihdella ympäröivän gravitaatiokentän voimakkuuden mukaan kappaleen liikkuessa tasaista nopeutta maailmankaikkeudessa? Toisaalta jos ajatellaan.....että minua heitetään täällä maassa sadan gramman muovikuulalla 10m/s nopeudella otsaan, niin se sattuisi enemmän kuin vastava tilanne kuussa jossa kyseinen kuula painaa 16 grammaa? Kuussa osuman täytyy tuntua samanlaiselle kuin maassakin koska liikenergia on sama?
En ole lukenut koko viestiketjua, mutta tuossa nyt tuntuisi olevan massan käsite hukassa.Kyllä 100 gramman kuulalla on aina sama massa.
Kyse on vain painovoimaerosta. Maan gravitaatiokentän aiheuttama kiihtyvyys on 9.81 m/ss, jos seuraa että 100 gramman kuula kohdistaa maahan (tai puntariin) nähden voiman F=g*m => 0.1kg * 9.81m/ss = 0.981 kgm/ss = n. 1N. Kuussa tuo voima sitten on ilmeisesti n. 0,16N.
Puntari vain muuttaa tuon voiman sitten kg-lukemaksi. Törmäyksessä tai vastaavassa liiketilan muutoksessa sama massa aiheuttaa samat voimavaikutukset.
"Törmäyksessä tai vastaavassa liiketilan muutoksessa sama massa aiheuttaa samat voimavaikutukset."
Tarkoittanet tällä sitä että on aivan sama saako kyseisen muovikuulan päähänsä 10 sekuntimetrin nopeudella kuussa tai maassa, yhtä kipeälle tuntuu?. Noin asian täytyy olla vaikka ajatuksena "kevyemmän" kappaleen osumisesta otsaan voisi tuntua vähemmän epämielyttävälle,eikö niin?
Lyhyesti muutama juttu:
Massa ja voima ovat eri asioita, vaikka arkikielessä painoa mitataankin kiloina. 10 kg massaan maan gravitaatio aiheuttaa 98 N voiman, kuussa samaan massaan aiheutuu vain 16 N voima. Työntövoimaakin mitataan newtoneina, ei kilogrammoina.
Rakettimoottorin työntövoima on massavirta eli polttoaineen kulutus (kg/s) kertaa ominaisimpulssi eli suihkun nopeus (m/s). Tuloksen dimensioksi tulee kgm/s^2 eli newton.
Liike-energia ja liikemäärä määräytyvat massan ja nopeuden mukaan eli painovoima ei niihin vaikuta. Siksi se kivi kopsahtaa otsaan kuussa samalla tavalla kuin maassa.
miksi massavirran "kilot" ovat kuussa ja maassa samat? Noh tämä on saivartelua, mutta kysynpähän kuitenkin. Siis onko polttoaineen kulutus kg/s sama maassa ja kuussa jotta saadaan sama työntövoima?
"Siis onko polttoaineen kulutus kg/s sama maassa ja kuussa"
Hieman yksinkertaistaen näin on. Aiemmin ketjussa jo mainittiinkin, että maan pinnalla ilmanpaine vastustaa raketin suihkua, joten sen nopeus ja myös työntövoima on hieman alempi kuin tyhjiössä.
Jos halutaan esim. nousta raketilla kuun pinnalta, työntövoimaa tarvitaan vain kuudesosa maahan verrattuna.
aiheesta sivuun, nuo tyhjiö ja ilmakehäjutut eivät kuulu tähän. Tarkoitin tuolla edellisellä sitä että kg:t kaavoissa eivät oikeastaan päde kuussa. Jos teet labrakokeita molemmissa samoilla välineillä, kuussa sekä maassa niin joudut kuussa ottamaan "muutoskertoimen" käyttöön?! Muuten kuussa laskien saat pienemmän työntövoiman raketille.
tähän vielä ajatelman... järjestetäänkö astronauteille turvalisuuskoulutusta, koska vahinkojen sattumiselle on olemassa todella suuret riskit koska ei tajuta painottomien esineiden vaarallisuutta!!
Esim! ohuesta muovista tehty leluvasara (ei paina maassakaan juuri mitään), sillä voi penska lätkiä toista päähän sen kummemmitta vahingoitta. Noh jos sama vasara viedään jollekin avaruusasemalle missä painovoima on lähes nolla ja täytetään se lyijyllä. Noh joku ottaa vasaran käteensä joka ei paina mitään ja näyttää muoviselle ja huitaise toista päähän noin leikkimielessä.....toiselta halkeaa kallo kuin kanamuna ja aivot roiskuvat pitkin aseman seiniä, mahtaa olla hämmästys suuri? (saivarteluako?)
vanhan ajan puntari, vastapainoon perustuva vaaka antaa saman lukeman maassa ja kuussa! Kannattaa ottaa puntari sitten föliin sinne kuuhun perustettavalle asemalle ettei tule laskuvirheitä!
"Tarkoitin tuolla edellisellä sitä että kg:t kaavoissa eivät oikeastaan päde kuussa"
Miten niin? Pätevät kyllä kun käytetään "oikeita" kaavoja. Oikeilla tarkoitan että massaa mitataan kilogrammoina ja voimaa newtoneina.
"Muuten kuussa laskien saat pienemmän työntövoiman raketille"
Sama raketti (sama polttoaineen kulutus, sama suihkun nopeus) tuottaa maassa, kuussa tai painottomassa avaruudessa saman työntövoiman.
"järjestetäänkö astronauteille turvalisuuskoulutusta"
Uskoisin että aika monipuolista ;-) Onhan NASAlla yksi suomalainenkin sukeltaja joka opettaa astronauteille painottomuudessa työskentelyä vesialtaassa.
"Noh jos sama vasara viedään jollekin avaruusasemalle missä painovoima on lähes nolla ja täytetään se lyijyllä. Noh joku ottaa vasaran käteensä joka ei paina mitään"
Eipä niin, mutta sen heilauttaminen vaatii massan hitauden vuoksi saman verran voimaa kuin maan pinnallakin. Kyllä massa "tuntuu" painottomuudessakin. Lisäksi heilauttaja liikkuu vastakkaiseen suuntaan (ellei pidä jostakin kiinni) koska painon puuttuessa ei ole paikallaan pitävää kitkaakaan. Painottomuus vaikeuttaa fyysisen työn tekoa huomattavasti.
näinhän sen pitäisi kaiken tiedon perusteella olla??? Mutta miten arvioit tuon liikenergian suhteen esim..... eikös tuo "sama työntövoima" painottomassa avaruudessa aiheuttaisi jatkuvan kiihtyvyyden, nopeuden/liike-energian kasvun, vai miten tämä pitäisi ajatella? Missä tässä suhteessa mielestäsi tulevat äärirajat vastaan? Vai saavuttaako esim raketti (mikäli "polttoainetta") riittää jonkun vakionopeuden saavuttuaan täysin painottomaan tilaan?
tuota massan tuntumista "samanlaiselle kuin maassakin", oletkos aivan tosissasi? Siis nostat vasaran ilmaan ja et tunne mitään painoa, mutta kun alat lyömään yhtäkkiä se onkin lyijyisen raskas? Meinaatko että massan hitausvoimat voidaan laskea maassa olevien kilojen perusteella? Kyllä avaruus on ihmeellinen paikka, ei ihme että se minua askarruttaa......
Paikallaan pysyminen iskiessä ei ole tässä teoreemassa ongelma.
Jos painottomassa tilassa leijuessasi kiihdytät 10 kg lekan kädelläsi nopeuteen 8 m/s, ja painat itse 80 kg, kiihdyt sinä vastakkaiseen suuntaan nopeuteen 1 m/s.
Kyllä se vasaran tai lekan massa tuntuu aina kun yrität liikuttaa sitä.
lähdet,kun ammut kuussa.vaatii vaan tehokkaan suujarrun kivääriisi.
kilot tuli??? Minun lekani ei painanut kiloakaan! Älä höpötä omiasi vaan pysy aiheessa.
Heitin vain esimerkin. Jos vasarasi painaa kymmenesosan omasta lekastani, kiihdyt myös vain kymmenesosanopeuteen omasta esimerkistäni. Yksinkertaista matematiikkaa.
Jos alat suutasi soittamaan, loppuu vastausten tulo hyvin nopeasti. Yleensäkin ihmetyttää kaltaisesi kyselijät. Miksi et opiskele asiaa jostain kirjasta, tai Internetistä, josta tietoa löytyy valtavat määrät. Huonoin tapa opiskella jotain laajaa asiaa on kyselemällä keskustelupalstalla.
aloit soittaa suutasi "oletko kyselyiässä", joten kun sinulla ei mitään älyllistä kommentoitavaa ole niin häivy. olisit katsonut kunnolla edellisen kommenttini, siellä kerroin selkeästi ettei paikallaan pysyminen ole tässä asiassa se ydin, elikkä ongelma. Ilmeisesti olet tuo perusfyysikko ja et keksi enää mitään järkevää ja alat soittaa poskeasi. Oletko niin tyhmä että luulet että opiskelen täällä, en vaan heitän vastaväitteitä omaan tyyliini ja odotan niihin kommentteja Noh alussa ilmoitin että saa vittullakin, mutta vittuilen kyllä takaisin. kihttyvyydestä ei tässä muuten ole kysymys, paitsi sinun!
vaikka avaaja tässä ketjussa olenkin niin tuo ei ihan mulle aukea mitä tarkoitat? Mutta jos jotenkin koettaisin vastausten perusteella jotakin vääntää niin.... joku täällä tykkää että työntövoima on sama kuin maassa ja hitausvoimat ovat samat, elikkä ampuja "tuntuu" kiväärin mielestä yhtä raskaalle kuin maassakin....joten eroa ei ampumalla kuussa ja maassa synny?!
mielestäsi..."
Eipä niin, mutta sen heilauttaminen vaatii massan hitauden vuoksi saman verran voimaa kuin maan pinnallakin. Kyllä massa "tuntuu" painottomuudessakin. Lisäksi heilauttaja liikkuu vastakkaiseen suuntaan (ellei pidä jostakin kiinni) koska painon puuttuessa ei ole paikallaan pitävää kitkaakaan. Painottomuus vaikeuttaa fyysisen työn tekoa huomattavasti."
ja wikipedian" Yleinen suhteellisuusteoria
Albert Einsteinin yleinen suhteellisuusteoria selittää painovoiman aika-avaruuden kaareutumisella massiivisten kappaleiden lähellä: kentän potentiaalia kuvaa teorian mukaan aika-avaruuden metrinen tensori (kun sähkömagnetismilla on vektoripotentiaali). Einsteinin teoriassa metrisen tensorin toisten paikkaderivaattojen yhdistelmä, ns. Riccin kaarevuustensori, on yksinkertaisessa yhteydessä aineen energia-impulssitensorin kanssa.
Tätä ennen oli pitkään fysiikan suuria mysteerejä, miksi massan hitaus on yhteydessä gravitaatioon, vieläpä aivan suorassa suhteessa.
Gravitaatiota ei ole kyetty selvittämään kvanteilla, eikä se kuulu standardimalliin, mutta sen välittäjähiukkaselle on annettu nimi gravitoni, ns. tensorihiukkanen. Gravitoneja ei toistaiseksi ole havaittu.
Siis tuo osa "
Tätä ennen oli pitkään fysiikan suuria mysteerejä, miksi massan hitaus on yhteydessä gravitaatioon, vieläpä aivan suorassa suhteessa."
Tuon mukaan hitausvoimilla on gravitaatiosta riippuva ero.....gravitaatio ei liene sama painottomassa tilassa ja maan pinnalla?
Kiväärin rekyyli Newtoneina on tasan sama Maassa ja Kuussa. Luoti lähtee kivääristä tasan samalla nopeudella Maassa ja Kuussa. Mutta Kuussa se lentää paljon kauemmas pienemmän painovoiman takia. Tämä siis unohtaen ilmakehän vaikutus. Kun sekin huomioidaan, lentää luoti suhteessa vielä kauemmas Kuussa.
lukisit joskus koko ketjun, jos olet älykäs, ymmärrät huumorin myös. Siis osta vitsikirja ja opettele, ehkä älyä tulee!
Siis tuolla aiemmin esitin, voiko kiväärillä ampua kuussa vai lentääkö heti helvetisti taaksepäin?? Siis painovoiman takia lentää, niinkuin luotikin, siis pitemmälle. Siis ukko lentää pitemmälle! Luuletkos olevasi joku Einstein?
Nyt tuo kyselytykityksesi oli melkoinen sekasotku. Mutta ei sillä väliä, sillä minun vastailuni sinulle loppui jo ainakin.
etten huomannut heti kättelyssä että olet tosikko. Ehkä sinun on seuraavan kerran syytä avata oma ketju ettei tarvitse toisten ketjuihin mennä kiukuttelemaan, tämä ei ollut kysymys vaan toteamus.
Olet ilmeisen uusi keskustelupalstoilla, tiedoksi siis, avaaja pääsääntöisesti johtaa keskustelua, eikä keskusteluihin ole pakko osallistua. Mene nukkumaan, minä ainakin menen jotta jaksan lähteä aamulla töihin. Hyvää yötä kaikille.
joka saattaa auttaa ymmärtämään.
Paino on se voima jolla esim. maa vetää sinua puoleensa.
Paino maassa saadaan kun kerrotaan massa 9.81:lla.
100 kg * 9.81 m/s^2 = 981 N
eli massaltaan 100 kiloinen kappale painaa 981 newtonia.
Kun on kyse kuusta massa kerrotaan 1.6:lla.
100 kg * 1.6 m/s^2 = 160 N
eli 100 kiloinen kappale painaa kuussa 160 newtonia.
Massa, eli kilogrammat, pysyy samana paikasta riippumatta. Paino eli voima, jolla taivaankappale millä olet, vetää sinua puoleensa muuttuu.
Tokihan lähdet kiväärisi perään, jos vain suujarru on riittävän tehokas (taaksepäin suuntautuvien ruutikaasujen liikemäärä on suurempi kuin luodin).
Pienenä vinkkinä, niin hauskoja keskusteluja syntyy myös mm. auton moottorin väännön vaikutuksesta auton kiihtyvyyteen,vuuhdissa autosta irtoavan renkaan liikkeestä verrattuna autoon, tuulipotkurilla toimivasta veneestä.
Oletko osallistunut näihin, olisiko jossain jotain saman tyyppistä, eli olenko jäänyt täällä bittitaivaassa vielä jostain paitsi.
Tarkkuutta lainauksiin:
"Tätä ennen oli pitkään fysiikan suuria mysteerejä, miksi massan hitaus on yhteydessä gravitaatioon, vieläpä aivan suorassa suhteessa. "
Tuo lainaus on painovoima - artikkelista, yleinen suhteellisuusteoria - alaotsikon alta, ei yleinen suhteellisuusteoria - artikkelista.
En ymmärrä mitä se tarkoittaa. Epäilen käännösvirhettä (sekä puutteellista ymmärrystä). Englanninkielisessä wikipediassa selitetään "inertial mass" ja "gravitational mass", jotka ovat aina samoja. Massan hitaus ei siis ole yhteydessä gravitaatioon, vaan gravitaation massaan aiheuttama voima vastaa massan hitaudesta aiheutuvaa voimaa esim. kiihdytettäessä kappaletta painottomuudessa. Massa nimenomaan voidaan punnita painovoimakentässä ja käyttää mittaustulosta painottomuudessa, tai jossain toisessa painovoimakentässä.
En muuten paljon perusta suomenkielisestä wikipediasta.
Painottoman vasaran nostamisesta sen verran, että sen massa tuntuu heti kun sitä yrittää liikuttaa, siis jo "nostaessa". Lainausmerkit siksi, että nostamisella ymmärrän kappaleen siirtämistä painovoimakentässä ylöspäin, joten se on mielestäni hieman väärä termi painottomuuteen.
Nimimerkkini viittaa siihen että tarkastelen täällä asioita newtonilaisen fysiikan perusteella, se kun on niin yksinkertaista. Tiedän kyllä, että se on myös periaatteessa virheellistä.
En ole tuo "poskensoittaja" kuten epäilit.
"Tokihan lähdet kiväärisi perään, jos vain suujarru on riittävän tehokas (taaksepäin suuntautuvien ruutikaasujen liikemäärä on suurempi kuin luodin)"
Eipä taida käytännössä tapahtua. Pikaisen nettisurffailun perusteella kiväärin luoti painaa n. 3x ruudin verran, eli ruutikaasujen pitäisi lähteä taaksepäin n. 2500 m/s. Se olisi samaa luokkaa kuin avaruussukkulan kiinteää polttoainetta käyttävien rakettien.
painottomuutta olemassakaan? Ei varmaankaan ainakaan tiloja jossa ei gravitatttiota olisi? En ole hyvä näissä, mutta tuntuisi sille että kyse on tasapainotilasta enneminkin?
Tuo vasaran nosto ja isku ei ole ihan sama siinä "painottomassa" tilassa ja maan pinnalla tietenkän johtuen juuri tuosta "epätasapainosta" maan vetäessä puoleensa. Tarkoitan tällä sitä että "iskiessä" (vasara liikkuu maahan päin)ei painoa(tai hitautta, hitausvoimaa) tunnu jos annat vasaran tulla omalla painollaan, siis et juurikaan ylitä tuota 9,81 kiihtyvyyttä.
Helposti voisi kyllä olettaa massan hitauden olevan gravitaatiokentän voimakkuudesta riippuvainen, vähän samalla tavalla kuin liikuttaisit kappaletta ominaispainoltaan erilaisissa nesteissä? Oletettavasti en kunnolla ymmärrä tätä, mutta kun riittävän syvälle tai pitkälle näissä asioissa mennään, ei ymmärrä muutkaan. Okeastaan gravitaatiosta ei näytetä tietävän paljoakaan???? ja minä en sitäkään vähää ilmeisesti.
Miten sinä käsität "painottoman tilan" suhteessa gravitaatioon? Vai onko gravitaatio vakio kuten gravitaatiovakio?
Ei kai täydellistä painottomuutta olekaan, koska jokainen massa aiheuttaa painovoiman. Teknisessä mielessä puhutaan mikropainovoimasta, joka vallitsee esim. avaruusasemalla maan kiertoradalla. Maan gravitaatio on kiertoradalla lähes yhtä voimakas kuin maan pinnallakin, mutta koska asema on vapaassa pudotuksessa maata kohti, se on (lähes) painottomassa tilassa.
" Tuo vasaran nosto ja isku ei ole ihan sama"
No ei ihan sama, mutta massa ja sen kiihdyttämiseen tarvittava voima (tai oikeammin energia) on. Sen voiman (tai osan siitä) aiheuttaa maan pinnalla painovoima. Jos annat vasaran pudota omalla painollaan, olet kuitenkin joutunut käyttämään energiaa vasaran nostamiseen. Se on "varastoitunut" potentiaalienergiaksi ja muuttuu pudotessa liike-energiaksi.
" Helposti voisi kyllä olettaa massan hitauden olevan gravitaatiokentän voimakkuudesta riippuvainen"
Helposti voi olettaa mitä vain, mutta tuo ei vastaa havaintoja eikä istu aukottomasti muuhun tunnettuun fysiikkaan.
"vähän samalla tavalla kuin liikuttaisit kappaletta ominaispainoltaan erilaisissa nesteissä? "
Mitä tarkoitat? Kyllä sen kappaleen massan hitaus on sama nesteessäkin. Samalla liikkuvat tietysti ne nesteetkin, joka vaikuttaa tarvittavaan voimaan.
"Okeastaan gravitaatiosta ei näytetä tietävän paljoakaan"
Niin, mistä sitten tiedetään? Tiedehän on vain kasa malleja ja teorioita, jotka näyttävät vastaavan todellisuutta eivätkä ole ristiriidassa keskenään, ainakaan kovin pahassa.
"Miten sinä käsität "painottoman tilan" suhteessa gravitaatioon"
Jos olen hississä henkilövaa'alla ja hissin köysi katkeaa, olen takuulla maan gravitaation piirissä, mutta hetken ajan vaaka näyttää nollaa, eli olen painoton.
No,oikeasti siinä hississä on jarrut jotka nappaavat kiinni jos köysi katkeaa.
vertausta kappaleiden liikuttelussa ei ominaispainoisissa nesteissä. Raskaamman nesteen vastus on tietysti suurempi. Tai jos verrataan vedessä ja ilmassa liikuvaan kapaleeseen. Vesi vastustaa enemmän liikettä, se nyt lienee selvä.
että paljonko esim. 10 kg painoinen kappale painaa kuussa?
Kuun vetovoima on 1/6-osa maan vastaavasta, joten siitä saamme:
mk = mm/6 = 10/6 ~ 1.7 kg
Toisaalta raketin työntövoima pysyy samana kuussa ja maassa. Joten kuorman keviäminen 1/6-osaan antaa vastaavasti raketille enemmän kiihtyvyyttä ja loppunopeutta samalla polttoainemäärällä. Lisäksi kuussa ei ole ilmanvastusta, joten sekin osaltaan parantaa raketin suoritusarvoja kuussa.
kommenteista jonkinlainen loppulausuma (eri vastaajien vastauksista koottuna): Raketin liikuttamiseen kuussa tarvitaan 1/6 maassa tarvittavasta voimasta. Kun taas vasaran liikuttamiseen tarvitaan yhtä suuri voima maassa sekä kuussa ("tuntuu yhtä raskaalle liikutella"...).
Kannattaa siis vasaraan asentaa raketti moottori jos aikoo kuussa naulailla, mielenkiintoista....