Jos Maapallo

Jos Maapallo pysähtyisi radalleen niin kuinka suurella nopeudella Maa alkaisi putoamaan Aurinkoa kohti, tai kauanko törmäykseen kuluisi aikaa, noin?
8731
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 8

Vanhimmat

putoamaan. Aluksi nopeus olisi tietenkin täysi nolla ja siitä se sitten kiihtyisi.

Kauanko aikaa kuluisi... seuraavalla laskimella voi asian laskea:

http://www.gravitycalc.com/The Sun

Äänestä

Tuosta tehtävänasettelusta saa helposti differentiaaliyhtälön. Sen ratkaisu osoittautui ensimmäisenä mieleen tulevalla keinolla ikäväksi.

yhtälö:
d²x/dt² = GM/x²

d²x/dt² = dx'/dt = dx'/dx * dx/dt = dx'/dt * x'

Saatiin separoituva yhtälö:

dx'/dt*x' = GM/x²

dx'*x' = GMdx/x²

josta puolittain integroimalla ja vähän muokkaamalla

x'=sqrt(2GM/x c)

alkuehdolla x'(x0) = 0 saadaan c= -2GM/x0

x' = dx/dt = sqrt(2GM(1/x-1/x0)

josta sadaan

dx/sqrt(2GM(1/x-1/x0)) = dt

Josta integroimalla selviää t x:n funktiona.

Integroiminen onnistuu sijoituksella 1/x-1/x0 = y, jolloin integrointi muuttuu helpoksi. Mutta itselläni kiinnostus alkoi lopahtamaan tässä vaiheessa. Pitäisi vielä takaisin sijoittaa saatuun tulokseen y(x) ja sitten pitäsi löytää käänteisfunktio, jotta t = t(x) saataisiin muotoon x = x(t).

Jos joku osaa näppärämmän keinon tms, niin kertokoon. Joskus yksinkertainenkin asia voi olla hankala.

Jos lukuarvoista on kiinnostuneempi kuin ratkaisusta, niin sitten tuon alkuperäisen differentiaaliyhtälön voi ratkaista numeerisesti vaikkapa kirjoittamalla pieni koodin pätkä. Nyt en jaksa vaivautua.

Äänestä
  • Kirjoitin paperilta näköjään vahingossa sen alkuosan vähän väärin.

    [b]yhtälö:
    d²x/dt² = GM/x²

    d²x/dt² = dx'/dt = dx'/dx * dx/dt = dx'/dt * x'

    Saatiin separoituva yhtälö:

    dx'/dt*x' = GM/x² [/b]

    Piti olla:

    yhtälö:
    d²x/dt² = GM/x²

    d²x/dt² = dx'/dt = dx'/dx * dx/dt = dx'/dx * x'

    Saatiin separoituva yhtälö:

    dx'/dx*x' = GM/x²

    Ja loopu olikin jo oikein. No ei sillä niin väliä. Luulen ettei monikaan jaksa tarkistella toisten laskuja.

    Äänestä

  • sunnuntaihörhö kirjoitti:

    Kirjoitin paperilta näköjään vahingossa sen alkuosan vähän väärin.

    [b]yhtälö:
    d²x/dt² = GM/x²

    d²x/dt² = dx'/dt = dx'/dx * dx/dt = dx'/dt * x'

    Saatiin separoituva yhtälö:

    dx'/dt*x' = GM/x² [/b]

    Piti olla:

    yhtälö:
    d²x/dt² = GM/x²

    d²x/dt² = dx'/dt = dx'/dx * dx/dt = dx'/dx * x'

    Saatiin separoituva yhtälö:

    dx'/dx*x' = GM/x²

    Ja loopu olikin jo oikein. No ei sillä niin väliä. Luulen ettei monikaan jaksa tarkistella toisten laskuja.

    Tietysti tuohon samaan lausekkeeseen olisi päätynyt pienemmällä kikkailulla energiaperiaatteestakin.

    No joo, jos laskee tuon integraalin loppuun sillä sijoituksella ja sitten takaisin sijoituksella, niin siinähän se vastaus onkin.

    Itse en jaksa numeroarvoista olla niin kiinnostunut, vaan riittää, että vastaus on saatavissa.

    Äänestä

Kommentoi aloitusta


pysähtyisi kirjoitti:

Jos Maapallo pysähtyisi radalleen niin kuinka suurella nopeudella Maa alkaisi putoamaan Aurinkoa kohti, tai kauanko törmäykseen kuluisi aikaa, noin?

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu