Silmiini sattui sivu jossa on laskettu tuo perinteinen kaasupullon kaulan katkeaminen.
http://koti.mbnet.fi/jukaukor/fysiikka/avaruusfysiikkaa.pdf
Siitä jäin miettimään että jos pystyisi avaamaan pullon ventiilin äärimmäisen nopeasti ja aukeavan ventiilin pinta-ala olisi yhtä suuri kuin katkeavan kaulan niin aiheuttasiko se yhtä suuren voiman hetkellisesti kuin kaulan katkeaminen.
Vaikka paine purkautuisikin toisesta päästä suljettuun putkeen.
Putken tilavuudella ei taida olla merkitystä tuohon paineiskuun.
Toisaalta luulisi silläkin olevan jotain vaikutusta johonkin mutta mihin?
Auttakaapas nyt viisaammat kun asia jäi vaivaamaan.
http://koti.mbnet.fi/jukaukor/fysiikka/avaruusfysiikkaa.pdf
Siitä jäin miettimään että jos pystyisi avaamaan pullon ventiilin äärimmäisen nopeasti ja aukeavan ventiilin pinta-ala olisi yhtä suuri kuin katkeavan kaulan niin aiheuttasiko se yhtä suuren voiman hetkellisesti kuin kaulan katkeaminen.
Vaikka paine purkautuisikin toisesta päästä suljettuun putkeen.
Putken tilavuudella ei taida olla merkitystä tuohon paineiskuun.
Toisaalta luulisi silläkin olevan jotain vaikutusta johonkin mutta mihin?
Auttakaapas nyt viisaammat kun asia jäi vaivaamaan.
Vastaukset 3
Vanhimmat
kokeen järjestely kummasakin tapauksessa. Jos voit hieman tarkemmin selittää. Piirrä vaikkapa kuva...
Tuolla sivulla on tälläinen juttu.
200 barin paineilmapullosta josta kaula posahtaa. Kaulan poikkipinta
on 1,0 cm2 ja pullon massa on 15 kg.
Alla on laskettu voima tapahtumasta.
massa m = 15 kg
ala A = 1,0 cm2 = 0,0001 m2
p = 200 bar = 200 00 000 Pa
F = p•A = 2000 N
Jos siis pullon ventiiliin olisi liitetty suora putken pätkä joka olisi toisesta päästä suljettu (putkessa olisi normaali ilmanpaine) ja ventiilin pystyisi avaamaan äärimmäisen nopeasti (ventiiliin ala olisi myös 1,0 cm2).
Aiheuttaisiko se yhtä suuren voiman kuin yllä on laskettu?
Mietin myös mitä vaikutusta on putken tilavuudella mutta ilmeisesti se vaikuttaa vain siihen kuinka kauan kestää putkessa paineen nousta samaksi kuin pullossa eli kuinka kauan voima vaikuttaa.
Valitettavasti en osannut liittää kuvaa tänne asiasta.
"Aiheuttaisiko se yhtä suuren voiman kuin yllä on laskettu?"
Ymmärtääkseni kyllä. Voimahan syntyy kun pullosta lähtee ilmamassa liikkeelle, samansuuruinen mutta vastakkaissuuntainen liikemäärä siirtyy pulloon. Kun ilmamassa törmää putken suljettuun päähän, se pysähtyy ja liikemäärä siirtyy taas putkeen ja sitä kautta pulloon.
Toisin sanoen, jos pullo lähti liikkeelle venttiilin auetessa, se pysähtyy kun paineilma ehtii putken suljettuun päähän ja pysähtyy, eli aika pian. Ulkopuolella tuskin ehtii huomata mitään ellei putki ole hyvin pitkä.
Jos putki on satoja metrejä tai kilometrejä pitkä, venttiileja ei sovi aukoa tai sulkea kovin rivakasti.