ExB

Vapaa kuvaus

S = (1/µ₀) E × B

Aloituksia

11

Kommenttia

629

  1. Tuo+kaava+löytyy+mm.+tämän+kurssin+kotitehtävistä:http://nebula.physics.uakron.edu/dept/faculty/jutta/modeling/notes0122a.pdfRelativistisesta+liikkeestä+löytyy+netistä+paljon+materiaalia.
  2. No+ei+ole+oikea+eli+kiitos,+hyvä+huomio.+Siitä+puuttui+neliöjuuren+alta+yksi+neliöinti.+Tässä+korjattuna:v+=+(t*F/m)/sqrt(1+++(t*F/m*c)^2+)tai+toisin+kirjoitettunav/c+=+Z/sqrt(1+Z^2),+missä+Z+=+t*F/(m*c)missä+c+on+valon+nopeus.
  3. Tyhjiö+on+aina+suhteellinen+käsite.+Itse+olen+ollut+tekemässä+mittauksia+karkeasta+tyhjiöstä+ultratyhjiöön+asti,+mutta+kylläkin+vain+maan+pinnalla.+Tässä+vähän+mittakaavaa.Ilmakehässä+27+000+000+000+000+000+000+(2.7E19)+atomia+per+kuutiosenttiParas+labrassa+saavutettu+tyhjiö+10+000+atomia+per+kuutiosentti.Tähtienvälinen+avaruus:+1+atomi+per+kuutiosenttimetri+eli+1+000+000+atomia+per+kuutiometri.Galaksien+välinen+avaruus:+vähemmän+kuin+1+atomi+per+kuutiometriTäydellistä+tyhjiötä+on+vaikea+löytää+mistään+varsinkin,+kun+nuo+avaruudessa+olevat+kaasuatomit+eivät+pysy+paikallaan+vaan+kiitävät+kovaa+vauhtia+satunnaisiin+suuntiin.+Jos+siis+ottaa+kuutiometrin+tähtienvälistä+avaruutta+ja+katselee+sitä+sekunnin+ajan+niin+tilavuuden+lävitse+on+tuossa+ajassa+kulkenut+varsin+suuri+määrä+vetyatomeita.
  4. Pinnan+lähettämän+lämpösäteilyn+määrä+on+verrannollinen+pinnan+absoluuttisen+lämpötilan+neljänteen+potenssiin+kerrottuna+pinnan+emissiviteetillä.+Tuolla+yhteydellä+on+nimi+Stefan-Boltzmannin+laki.+Eri+aineiden+emissiviteettejä+löytyy+verkosta+useilta+sivustoilta.
  5. Muovin+ja+lasin+pinta+säteilee+lämpöä+voimakkaasti,+mikäli+sitä+ei+ole+pinnoitettu+hyvin+ohuella+metallikerroksella.+Visiirin+pinnan+ohut+kultakerros+ei+toimi+lämpöERISTEENÄ.+Sen+sijaan+se+vähentää+pinnasta+lähtevää+lämpösäteilyä,+joka+avaruuden+tyhjiössä+on+tärkein+lämpöä+siirtävä+ilmiö.Kun+visiirin+pinta+säteilee+vain+vähän+lämpöä+ulospäin+niin+kypärän+sisältä+vuotava+lämpö+riittää+pitämään+visiirin+lämpimänä+ulkopintaa+myöten.+Puvun+sisällä+astronautti+hikoilee+lämpöä+koko+ajan+ja+osa+puhua+on+lämmitetty+sähkövastuksilla.+Avaruden+tyhjiö+toimii+hyvänä+lämpöeristeenä+aivan+kuten+seinämien+välinen+tyhjiö+eristää+termospullossakin.+Siksi+riittää+että+visiirin+pinta+saadaan+olemaan+säteilemättä+lämpöä+ulospäin.
  6. Oletetaan+että+kappaleen+massa+on+m+ja+se+on+aluksi+levossa.+Jos+kappaleeseen+kohdistuu+vakiovoima+F+niin+sen+nopeus+v+hetkellä+t+onv+=+(t*F/m)/sqrt(1+++(t*F/m*c)+)tai+toisin+kirjoitettunav/c+=+Z/sqrt(1+Z),+missä+Z+=+t*F/(m*c)missä+c+on+valon+nopeus.
  7. Nopeus+ei+voi+kasvaa+äärettömäksi.Suppean+suhteellisuusteorian+mukaan+massallisen+kappaleen+nopeus+ei+missään+vaiheessa+ylitä+eikä+edes+saavuta+valon+nopeutta.+Tuota+tapausta+varten+löytyy+verkosta+valmiita+laskukaavoja.+Nopeuden+matemaattiseksi+raja-arvoksi+ajan+kasvaessa+äärettömän+suureksi+tulee+valon+nopeus,+mutta+nopeus+on+silti+aina+hiukan+sen+alapuolella.
  8. Lisänä+se,+että+hiekan+lämmönjohtavuus+on+yllättävän+heikko+kiteiden+välisen+ilman+ja+pienten+kontaktipinta-alojen+vuoksi.+Hiekasta+kuumenee+siis+vain+pintakerros.+Jo+kymmenen+sentin+syvyydessä+on+lämpötila+huomattavasti+matalampi+kuin+pinnassa+eli+lämpökapasiteettiin+vuorokausittaisten+muutosten+tasolla+osallistuva+massa+hiekkaa+ei+ole+kovin+suuri.
  9. Alkuperäinen+viesti+johon+vastaat+on+vuodelta+2011+ja+vastaat+siis+vuonna+2017.+Ei+taida+olla+hyötyä+kysyjälle.Tuossa+tilanteessa+kannattaisi+käyttää+operaatiovahvistinta+joka+hyväksyy+sisäänmenojännitteet+rail-to-rail+eli+tuossa+nollasta+kahteentoista+volttiin.+Jos+on+oikeasti+tarvis+tehdä+negatiivista+jännitettä+maahan+nähden+niin+yksinkertaisesti+se+onnistuu+esimerkiksi+piirillä+7666,+joka+siis+tuottaa++12V+jännitteestä+-12V+joskin+antaa+pienen+lähtövirran+ja+tuottaa+jonkin+verran+häiriöitä.+Kaupasta+löytyy+valmiita+alle+kympin+hintaisia+paketoituja+DC-DC+-+muuntimia,+joilla+voi+sitten+tarvittaessa+tehdä+sama+temppu+ja+saada+enemmän+virtaa.
  10. Ei+se+kultakalvo+eristä+mitään.+Sillä+on+toinen+merkitys.Avaruudessa+lämpöä+eristää+avaruuden+tyhjiö+aivan+samalla+lailla+kuin+tyhjiö+eristää+lämpöä+termospullossakin.+Lämpö+ei+pääse+johtumaan+tyhjiön+lävitse.+Termospullon+sisäpinta+tyhjiössä+on+hyvin+kiiltävää+metallia.+Sen+tietää+jokainen+joka+on+vahingossa+rikkonut+lasisen+termarin.Kun+tyhjiössä+lämpö+ei+pääse+johtumaan+niin+lämmön+on+kulkeuduttava+muulla+tavalla.+Se+toinen+tapa+lämmön+siirtymiseen+on+lämpösäteily.+Kaikki+kappaleet+säteilevät+lämpösäteilyä+teholla,+joka+riippuu+niiden+lämpötilasta+(itse+asiassa+absoluuttisesta+lämpötilasta+potenssiin+neljä)+ja+pinnan+ominaisuudesta+nimeltään+emissiviteetti,+joka+on+nollan+ja+ykkösen+välillä.+Tätä++kuvaa+Stefanin+-+Boltzmannin+laki.https://fi.wikipedia.org/wiki/Stefanin–Boltzmannin_lakiMustalla+kappaleella+on+suurin+mahdollinen+emissiviteetti+eli+tasan+ykkönen.+Kaikki+siihen+osuva+säteily+absorboituu+ja+sen+pinta+säteilee+lämpösäteilyä+hyvin+tehokkaasti.+Tämän+huomaa+hiilloksen+ääressä.+Valitettavasti+sekä+lasien+että+muovien+emissiviteetti+on+varsin+lähellä+ykköstä+eli+nekin+säteilevät+lämpöä+tehokkaasti.+Emissiviteettien+taulukoita+löytyy+netistä.Mitä+kiiltävämpi+ja+metallisempi+pinta+on+niin+sitä+pienempi+yleensä+on+sen+emissiviteetti+eli+sitä+vähemmän+siitä+pääsee+karkaamaan+lämpöä+säteilynä.+Kultapinnan+emissiviteetti+on+hyvin+pieni,+jonka+vuoksi+siihen+osuva+lämpösäteily+heijastuu+pois+ja+se+itse+ei+juurikaan+säteile+lämpöä.+Kulta+ei+myöskään+hapetu+joten+se+pysyy+puhtaana+ja+käyttökelpoisena+myös+ilmassa+ollessaan.Avaruuskypärän+visiiriin+tulee+koko+ajan+lämpöä+sen+sisäpinnalta.+Jos+ulkopinta+säteilisi+hyvin+lämpöä+niin+visiiri+jäähtyisi+ja+huurtuisi+sisäpuolelta.+Kun+siinä+on+erittäin+ohut+läpinäkyvä+kultapinnoite+niin+se+säteilee+lämpöä+paljon+muovipintaa+vähemmän.+Pienikin+sisäpuolelta+tuleva+lämpövirta+yhdessä+avaruuden+tyhjiön+eristyskyvyn+vuoksi+riittää+pitämään+sen+kauttaaltaan+lämpimänä.Ajalla+ei+tuossa+ole+juurikaan+merkitystä+koska+koko+avaruuskävelyn+ajan+astronautti+tuottaa+lämpöä+ja+lämmittää+kypärää.+Tarvittaessa+visiiri+voisi+olla+myös+suoraan+lämmitetty+ohuen+valoa+läpäisevän+lämmityselementin+avulla+aivan+samoin+kuin+jotkut+autojen+tuulilasitkin,+mutta+sille+ei+siis+ole+tarvetta.
  11. https://fi.wikipedia.org/wiki/AurinkoItse+asiassa+Maapallo+ei+pysy+elinkelpoisena+kovin+pitkää+aikaa+elämän+nykyiseen+neljän+miljardin+vuoden+historiaan+verrattuna.+Aurinko+kirkastuu+hitaasti+jo+ennenkuin+siitä+tulee+punainen+jättiläinen.+Auringon+säteilyteho+kasvaa+noin+kymmenen+prosenttia+seuraavan+miljardin+vuoden+aikana.+Tuo+on+riittävä+lisälämpö+kuivattamaan+valtameret+ja+tuhoamaan+monisoluisen+elämän+mahdollisuudet+maa-alueilta+niiden+keskilämmön+noustessa+yli+30+asteen.+Evoluutio+tulee+suosimaan+extremofiilien+bakteerien+kehitystä.+Jo+nyt+on+olemassa+bakteereita,+jotka+elävät+122+C+lämpöisessä+vedessä+syvällä+merenpohjan+kuumien+lähteiden+vieressä.+Jos+vesi+haihtuu+Maan+pinnalta+niin+silloin+viimeisenä+eloon+jäävät+vain+maaperän+sisälle+koteloituneeseen+veteen+päässeet+ekstemofiilit+bakteerit.
  12. Suomalaiset+mukana+keksimässä+ja+kehittämässä+uutta+OLED+teknologiaa.+Väittävät,+että+tuosta+voisi+ainakin+jonkun+värin+kohdalla+tulla+huomattavan+paljon+nykyistä+energiatehokkaampia+valonlähteitä.http://www.uef.fi/-/pyorivat-molekyylit-valaisevat-tulevaisuudenhttp://yle.fi/uutiset/3-9543573Alkuperäisen+artikkelin+perusteella+tuon+keksinnön+tuottaman+valon+aallonpituus+näyttäisi+olevan+vihreästä+oranssiin.+Siitä+löytyy+tietoa+arxiv+-+palvelusta+julkaisu+vuodelta+2016.+Nykyiset+led+-+lamput+perustuvat+sinisiin+ledeihin,+joiden+aallonpituutta+sitten+muutetaan+fosforoivalla+materiaalilla+eli+tästä+ei+ihan+lähitulevaisuudessa+ole+vielä+yleiskäyttöön.
  13. Googlen+kirjahaku+antaa+tälläisen+osuman+jossa+kuvaillaan+avaruuspuvun+pinnan+rakennetta:https://books.google.fi/books?id=K8uCgQD7oNAC&pg=PA466&lpg=PA466&dq=Micrometeoroid+Garment&source=bl&ots=Gz-wqd-YUb&sig=uHA9QVRIJD56CqgxJqN9Z1dYFzE&hl=fi&sa=X&ved=0ahUKEwjikraXnojTAhVJECwKHcQwAFc4ChDoAQhPMAg#v=onepage&q=Micrometeoroid+Garment&f=falseSiinä+on+kerrottu+tuo+edellisessä+mainitsemani+rakenne.
  14. Kultakalvo+itse+asiassa+lämmittää+sikäli,+että+sen+IR-emissiivisyys+eli+kyky+lähettää+pitkäaaltoista+lämpösäteilyä+on+hyvin+heikko.+Kun+visiiri+on+sisältä+lämmin+niin+sen+ulkopinta+ei+lämpösäteilyn+vähäisyyden+vuoksi+pääse+jäähtymään.Avaruuspukujen+materiaali+koostuu+useista+päällekäisistä+kerroksista.+Uloimmat+kerrokset+ovat+suunniteltuja+estämään++mikrometeoriittien+aiheuttamat+vahingot,+vähentämään+lämmönhukkaa+ja+takaamaan+riittävä+mekaaninen+kestävyys.Kirjoissa+mainitaan+ulommassa+kerroksessa+oleva+kudottu+materiaali,+joka+koostuu+teflonista,+kevlarista+ja+nomexista,+jotka+siis+kaikki+ovat+erityyppisiä+muovimateriaaleja.
  15. Meidän+onneksemme+olemme+Maapallon+ilmakehän+vuoksi+kohtuullisessa+suojassa+vähänkin+kauempana+olevalta+gammasäteilyn+lähteeltä.+Ne+"ainoastaan"+muuttavat+ilmakehän+yläosan+typpioksidiksi+tuhoten+koko+otsonikerroksen.+Samalla+ne+aiheuttavat+untraviolettisäteilyn+lisääntymisen+vuoksi+eläinkunnan+massatuhon+mutta+eivät+tuhoa+kaikkea+elämää+Maapallolta.+Muuten+oman+galaksimme+gammapurkaukset+olisivat+meidät+jo+pyykineet+pois+moneen+kertaan.
  16. Gravitaatioaaltoja+muodostuu+järkyttävän+energeettisten+tapahtumien+yhteydessä.+Sellaisia+ovat+esimerkiksi+mustien+aukkojen+yhdistyminen.+Niitä+on+hyvä+katsella+riittävän+etäältä.Jos+gravitaatioaalto+olisi+havaittavissa+muutenkin+kuin+äärimmäisen+herkillä+mittalaitteilla+niin+meille+kävisi+huonosti.+Olisimme+liian+lähellä+kosmista+kolaripaikkaa+säilyäksemme+hengissä.+Tapahtuma-alueelta+gravitaatioaallon+kanssa+samanaikaisesti+saapuva+gammasäteilyryöppy+GRB+kärventäisi+meidät+hengiltä+ennen+kuin+gravitaatioaallon+aiheuttama+avaruuden+venyminen+ja+paukkuminen+päätyisi+uutisiin+asti.
  17. Näin+se+meni+nykyisen+parhaan+arvauksen+perusteella.https://fi.wikipedia.org/wiki/Alkuräjähdyksen_aikajanaMassallisia+hiukkasia+oli+olemassa+inflaatiovaiheen+päättymisen+jälkeen+noin+1E-32+sekuntia+alusta+lukien.1E-32+sekuntia+on+siis+0.00000000000000000000000000000001+sekuntia.Ensimmäisten+3+sekunnin+kuluessa+olivat+pääasiassa+hadronit+eli+protonit,+neutronit+ja+mesonit+sekä+mesoneista+hajonneet+leptonit+eli+mm.+elektronit+muodostuneet.+Sadan+ja+kolmensadan+sekunnin+välillä+protonit+ja+neutronit+muodostivat+atominytimiä+eli+heliumin+ytimet+syntyivät.+Universumi+on+täynnä+ionisoitunutta+plasmaa,+jonka+läpi+valo+ei+päässyt+etenemään+kovin+pitkälle.Joskus+380+000+vuoden+kohdalla+lämpötila+laski+niin+alas,+että+ytimet+ja+eletronit+yhdistyivät+neutraaleiksi+atomeiksi.+Maailmankaikkeus+muuttui+valoa+läpäiseväksi+ja+avaruuden+nykyään+täyttävä+taustasäteily+syntyi+alun+perin+3000+asteen+lämpöisen+kaasun+hehkumana+valkoisena+valona.Arvausten+tarkentamiseksi+on+rakennettu+hiukkaskiihdyttimiä,+joilla+hiukkasia+törmäyttämällä+saavutettaisiin+samanlaisia+olosuhteita+kuin+pian+alkuräjähdyksen+jälkeen.+Siksi+siis+LHC.
  18. "Miksi+trollille+pitäisi+vastata+asiallisesti?"Siksi+ettei+itse+auttaisi+trollia+pilaamaan+keskustelua+asiattomilla+viesteillä.+Suosittelisin+joko+vastaamaan+asiallisesti+tai+sitten+olemaan+vastaamatta+kokonaan.Aiheeseen+palatakseni,+tässä+tällä+hetkellä+tunnetun+avaruuden+kylmin+kohta.+Uutinen+on+vuodelta+2013.https://www.avaruus.fi/uutiset/tahdet-sumut-ja-galaksit/kaikkeuden-kylmin-tunnettu-kohde-sijaitsee-kentaurin-tahdistossa.htmlAvaruuden+kaasupilvi+on+laajetessaan+jäähtynyt+1+K+lämpötilaan+eli+alle+kosmisen+taustasäteilyn+lämpötilan,+joka+on+siis+2.7+K.
  19. Saksassa+tuo+hiilikaivoksen+uudelleenkäyttö+patoaltaana+voi+kannattaa+sikäläisen+energiapolitiikan+aiheuttaman+älyttömän+kalliin+sähkön+vuoksi.+Muualla+maailmassa+pumppuvoimaloiden+kustannukset+ja+huono+hyötysuhde+estää+käyttämästä+niitä+sähkön+varastointiin.+Kun+varastosta+purettavan+sähkön+hinta+kilowattituntia+kohti+olisi+kalliimpaa+kuin+Venäjältä+tuodun+ydinsähkön+hinta+niin+eipä+kannata+esimerkiksi+Suomessa.+Saksan+sähköhinnoilla+pohjoisen+Suomen+maaseutu+tyhjenisi+varsin+pian.Sähköntuotannossa+ja+energiapolitiikassa+sähkön+taloudellisesti+kannattava+varastoiminen+on+se,+joka+ratkaisee+pätkäsähköä+tuottavien+voimaloiden+(aurinko,+tuuli)+käyttökelpoisuuden.+Jos+varastoa+halvempaa+on+kytkeä+kaasuturbiini+päälle+tuottamaan+sähköä+niin+sitten+kaasuturbiinia+käytetään.+Se+kun+on+toimivaksi+havaittua+teknologiaa.Tutkimuksen+ykköskohteeksi+pitäisi+tällä+hetkellä+oikeasti+ottaa+sähköenergian+varastoiminen+suuressa+mittakaavassa+eikä+sähkön+tuottaminen.
  20. Tiede+ja+Jatkumo.+Täällä+päivystetään+lähinnä+siksi,+että+aina+joskus+voi+tulla+vastaan+oikeasti+kiinnostavia+kysymyksiä.
    21. 31 / 32
TietosuojaselosteKäyttöehdotEvästeasetuksetSäännöt