Kitka, massa ja hidastuvuus..

Jokunen

Mikä on massan vaikutus hidastuvuuteen? Eli esim auto a painaa 1000 kiloa ja auto b 15000 kiloa. Jarrutus samasta nopeudesta. Kumpi pysähtyy ensin ja millä kaavalla lasketaan? Vai pysähtyykö yhtäaikaa? Massa lisääntyy/kitka lisääntyy..

36

12292

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • sillisallad

      Kysymys on liike-energian muuttamisesta kitkan avulla jarruissa/renkaissa/tienpinnassa lämmöksi. Tietenkin osa liike-energiasta kuluu myös jarupalojen/levyjen/rumpujen/renkaiden/tienpinnan "työstöön". Auton b liike-energiahan on 15 kertainen ko tapauksessa kuin auton a. Jos auto b halutaan pysäyttää samassa ajassa auton a kanssa, on auton b "kulutettava" 15 kertainen liike-energian määrä.

      • stop.

        jos kitkakerroin tienpintaa vasten on samanla, ja jarrutustapahtuma samanlainen, niin pysähtyy samalla matkalla.


      • sillisallad
        stop. kirjoitti:

        jos kitkakerroin tienpintaa vasten on samanla, ja jarrutustapahtuma samanlainen, niin pysähtyy samalla matkalla.

        näin on, niinkuin mainitsit. Käytännössähän se ei "nykykalustolla" esim henkilöauto/rekka onnistu. Mahdollisesti rekan jarrut "palaisivat" niinkuin formula-autoissa usein käy ja rekan renkaitten pinnoitteet sulaisivat irti ja lentäisivät tien poskeen.


      • sillisallad
        sillisallad kirjoitti:

        näin on, niinkuin mainitsit. Käytännössähän se ei "nykykalustolla" esim henkilöauto/rekka onnistu. Mahdollisesti rekan jarrut "palaisivat" niinkuin formula-autoissa usein käy ja rekan renkaitten pinnoitteet sulaisivat irti ja lentäisivät tien poskeen.

        Tarkoitin tuolla edellisellä rekan pysäyttämistä siinä ajassa mihin henkilöauto parhaimmillaan pystyy.


      • Jokunen
        sillisallad kirjoitti:

        näin on, niinkuin mainitsit. Käytännössähän se ei "nykykalustolla" esim henkilöauto/rekka onnistu. Mahdollisesti rekan jarrut "palaisivat" niinkuin formula-autoissa usein käy ja rekan renkaitten pinnoitteet sulaisivat irti ja lentäisivät tien poskeen.

        Keskusteltiin töissä joskus asiasta ja jäin yksin tuon ajatukseni kanssa. Kaikki olivat sitä mieltä, että massa vaikuttaa. Itse olin sitä mieltä, että vaikutus rekka/henk auto, tulee ilmajarruista (toimivat hitaasti), renkaiden kuumenemisesta jarrutuksesta yms..


      • Stop.
        Jokunen kirjoitti:

        Keskusteltiin töissä joskus asiasta ja jäin yksin tuon ajatukseni kanssa. Kaikki olivat sitä mieltä, että massa vaikuttaa. Itse olin sitä mieltä, että vaikutus rekka/henk auto, tulee ilmajarruista (toimivat hitaasti), renkaiden kuumenemisesta jarrutuksesta yms..

        Jarrutustapahtumia erottavia tekijöitä henkilö- ja rekka-auton välillä on tietty paljon, mutta jos.......
        (Mieleen juolahtaneen poikkeuksen kuitenkin muodostaa esim kilpa-auto, jota massansa lisäksi maanpintaa vasten painaa aerodynamiikka.)


      • sillisallad
        Stop. kirjoitti:

        Jarrutustapahtumia erottavia tekijöitä henkilö- ja rekka-auton välillä on tietty paljon, mutta jos.......
        (Mieleen juolahtaneen poikkeuksen kuitenkin muodostaa esim kilpa-auto, jota massansa lisäksi maanpintaa vasten painaa aerodynamiikka.)

        http://faq.varas.to/rengasvanne.html
        perustietoa kitkakertoimen ja pintapaineen suhteen vaikutuksesta renkaan pitoon. Rekkahan lastattuna voi painaa esim 60 tonnia?
        Kitkakerroin on laskeva käyrä.....!


      • Stop.
        sillisallad kirjoitti:

        http://faq.varas.to/rengasvanne.html
        perustietoa kitkakertoimen ja pintapaineen suhteen vaikutuksesta renkaan pitoon. Rekkahan lastattuna voi painaa esim 60 tonnia?
        Kitkakerroin on laskeva käyrä.....!

        Sillisaladin viittaamassa artikkelissa todella ilmoitetaan renkaan kitkakertoimen olevan laskeva käyrä painon funktiona.
        Jos asia on fysikaalinen fakta olen ollut väitteineni väärässä eli valitettavasti silloin olisit hävinnyt vetosi.
        Artikkeli ei kuitenkaan perustele tarkemmin tätä kitkakertoimen muutossyytä, eli johtuuko se käytännön kysymyksistä, vai fysiikan laeista.
        Koska jarrutustapahtuma riippuu niin pirun monesta tekijästä jättäisin asian tarkemman puimisen silleen ja suosittelisin TASAPELIÄ vetosi suhteen.
        Mahtaisiko sillisalad olla samaa mieltä ?


      • sillisallad
        Stop. kirjoitti:

        Sillisaladin viittaamassa artikkelissa todella ilmoitetaan renkaan kitkakertoimen olevan laskeva käyrä painon funktiona.
        Jos asia on fysikaalinen fakta olen ollut väitteineni väärässä eli valitettavasti silloin olisit hävinnyt vetosi.
        Artikkeli ei kuitenkaan perustele tarkemmin tätä kitkakertoimen muutossyytä, eli johtuuko se käytännön kysymyksistä, vai fysiikan laeista.
        Koska jarrutustapahtuma riippuu niin pirun monesta tekijästä jättäisin asian tarkemman puimisen silleen ja suosittelisin TASAPELIÄ vetosi suhteen.
        Mahtaisiko sillisalad olla samaa mieltä ?

        olen kanssasi samaa mieltä.


      • Jokunen
        Stop. kirjoitti:

        Sillisaladin viittaamassa artikkelissa todella ilmoitetaan renkaan kitkakertoimen olevan laskeva käyrä painon funktiona.
        Jos asia on fysikaalinen fakta olen ollut väitteineni väärässä eli valitettavasti silloin olisit hävinnyt vetosi.
        Artikkeli ei kuitenkaan perustele tarkemmin tätä kitkakertoimen muutossyytä, eli johtuuko se käytännön kysymyksistä, vai fysiikan laeista.
        Koska jarrutustapahtuma riippuu niin pirun monesta tekijästä jättäisin asian tarkemman puimisen silleen ja suosittelisin TASAPELIÄ vetosi suhteen.
        Mahtaisiko sillisalad olla samaa mieltä ?

        Eli kaikki lämpö ja järjestelmä yms suljettiin pois. Eli massalla ei ole vaikutusta, vaan erot johtuu monesta muusta asiasta. Tulee mieleen esim jääkiekko. Jos sen laukaisee sileällä jäällä vaikka nopeudella 100km/h se liukuu todella kauas, vaikka massa on pieni.


    • vastauksen antaja

      "Mikä on massan vaikutus hidastuvuuteen?"

      Massa ja hitaus/hidastuvuus ovat sama asia.

      • vastaus

        "Massa ja hitaus/hidastuvuus ovat sama asia."

        massa ei tarkoita samaa kuin hidastuvuus.
        hidastuvuus on sama kuin miinusmerkkinen kiihtyvyys. Toiseksi massa ei ole sama asia kuin hitaus, mutta toki massa vaikuttaa hitauteen.


    • manifold

      Ratkaisu on seuraavanlainen. Kitkavoiman tekemä työ on yhtä kuin liike-energian muutos. Näin saadusta yhtälöstä sitten saadaan laskettua auton jarrutusmatka, joka ei, kuten tullaan huomaamaan, riipu auton massasta. Eli sama matemaattisesti: -k*m*g*s = m*(0*0-v*v)/2 s = v*v/(2*k*g) ,
      missä k=kitkakerroin, m=auton massa, g=painovoiman kiihtyvyys, s=jarrutusmatka, v=auton alkunopeus(loppunopeushan on 0).

      • Mc Octobear

        onhan tuo ratkaisu, mutta siitä puuttuu yksi erittäin olennainen asia, elikkä ilman vastus.
        siis oikeasti tuo mallinnus menee näin.

        voimien summa on ma:

        Fk Fi = ma , Fk = kitka = k(mg cv^2*sin(a))
        Fi = ilmanvastus = cv^2*cos(a)

        elikkä k on kitka kerroin, c on ilmanvastuskerroin, ja a on ilmanvastusvektorin ja tienpinnan välinen kulma. ilmanvastushan painaa autoa myös alaspäin. se osoittaa siis vasemmalle alaviistoon. mutta kuten voidaan arvata, niin k, c ja a eivät pysy vakioina välttämättä. mutta ne pysyvät suurinpiirtein.
        siittä vaan sitten integroimaan.



        k(mg cv^2*sin(a)) cv^2*cos(a) = ma

        v(t) = s'(t)
        a(t) = s''(t)

        => kmg (k*sin(a) cos(a))*c*s'(t)^2 = ms''(t)

        => A B*s'(t)^2 - s''(t) = 0

        sehän on toisen asteen DY: sieltä vaan sitten ratkomaan s:ää

        no mutta jos ei jaksa tollasia integroida niin voihan aina laittaa a:n paikalle v':n ja integroida sieltä v ulos ja sitten katsoa kuinka kauan menee että v = 0, siitähän voidaan päätellä että kumpi pysähtyy ensin. siitä tulee siis separoituva ensimmäisen asteen lineaarinen DY.


    • heka vaan

      - ajat polkupyörällä 30 km/h alamäkeä. Tutka valvoo.
      Pysäytät äkkijarrutuksella itsesi 12 m:n päässä.
      - ajat taas polkupyörällä ja kyydissäsi on 80 kg:n painoinen matkustaja.
      Pysäytät samalla menetelmällä, samoissa olosuhteissa ja samalla voimalla pyöräsi (samoin menetelmin).
      Se pysähtyy varmasti n. 14-16 m:n päähän. Miksi?

      • kitka

        kerroin muuttuu kun paino lisääntyy...


      • sillisallad

        Jarrujen tekemä työ on molemmissa tapauksissa sama, mutta painavammassa tapauksessa liike-energia on suurempi. "äkkijarrutuksella" tarkoitat ilmeisesti lukkojarrutusta. Painavammassa tapauksessa vakiojarruvoimalla lukkiutuminen tapahtuu myöhemmin. Lisäksi alamäellä on suurempi vaikutus raskaampaan tapaukseen niin kauan kuin pyörät ei lukkiudu (vierintäkitka (tai vierintävastus) ei kasva painon kanssa samassa suhteessa, ellei kysymyksessä ole helvetin pehmeä hiekkatie); tästä seuraa lukkiutumiseen vielä "lisäviive".
        Myöskään ilmanvastus ei ko tapauksissa olennaisesti muutu, jolloin ilman jarrutusvaikutus kevyempään on suhteellisesti suurempi. Oletetaan myöskin, että renkaiden ja tien välinen liukukitkakerroin on vakio. Kitkavoimaan ei alamäellä ole teoreettisessa mielessä merkitystä.
        Jos taas oletetaan jarrujen olevan rakenteeltaan sellaiset, että lukkiutuminen tapahtuu samassa ajassa,kitkakerroin on vakio ja ilmanvastusta ei huomioida, niin pyörät pysähtyvät samassa ajassa.


      • sillisallad
        sillisallad kirjoitti:

        Jarrujen tekemä työ on molemmissa tapauksissa sama, mutta painavammassa tapauksessa liike-energia on suurempi. "äkkijarrutuksella" tarkoitat ilmeisesti lukkojarrutusta. Painavammassa tapauksessa vakiojarruvoimalla lukkiutuminen tapahtuu myöhemmin. Lisäksi alamäellä on suurempi vaikutus raskaampaan tapaukseen niin kauan kuin pyörät ei lukkiudu (vierintäkitka (tai vierintävastus) ei kasva painon kanssa samassa suhteessa, ellei kysymyksessä ole helvetin pehmeä hiekkatie); tästä seuraa lukkiutumiseen vielä "lisäviive".
        Myöskään ilmanvastus ei ko tapauksissa olennaisesti muutu, jolloin ilman jarrutusvaikutus kevyempään on suhteellisesti suurempi. Oletetaan myöskin, että renkaiden ja tien välinen liukukitkakerroin on vakio. Kitkavoimaan ei alamäellä ole teoreettisessa mielessä merkitystä.
        Jos taas oletetaan jarrujen olevan rakenteeltaan sellaiset, että lukkiutuminen tapahtuu samassa ajassa,kitkakerroin on vakio ja ilmanvastusta ei huomioida, niin pyörät pysähtyvät samassa ajassa.

        "Lisäksi alamäellä on suurempi vaikutus raskaampaan tapaukseen niin kauan kuin pyörät ei lukkiudu (vierintäkitka (tai vierintävastus) ei kasva painon kanssa samassa suhteessa, ellei kysymyksessä ole helvetin pehmeä hiekkatie); tästä seuraa lukkiutumiseen vielä "lisäviive"."

        Tältä osin tuli ajatusvirhe, siis ei vaikutusta!


      • paperipää
        sillisallad kirjoitti:

        "Lisäksi alamäellä on suurempi vaikutus raskaampaan tapaukseen niin kauan kuin pyörät ei lukkiudu (vierintäkitka (tai vierintävastus) ei kasva painon kanssa samassa suhteessa, ellei kysymyksessä ole helvetin pehmeä hiekkatie); tästä seuraa lukkiutumiseen vielä "lisäviive"."

        Tältä osin tuli ajatusvirhe, siis ei vaikutusta!

        Jos ja kun kyseessä on lukkojarrutus, niin eihän ne jarrut mitään "työtä" tee liike- ja potentiaalienergian kumoamiseksi. Liike- plus potentiaalienergia hävitetään lukkojarrutuksessa ajoalustan ja renkaan välisen kitkan, ilmanvastuksen ja renkaiden vierintävastuksen kautta. Renkaiden vierintävastus on pienillä kuormituksen eroilla suoraan verrannollinen kuormittavaan normaalivoimaan ja erityisen suoraviivainen on muutos mitä kovempia pyörä ja alusta ovat, kuten esimerkiksi kiskokaluston teräs vastaan teräs.

        Esimerkkejä polkupyörän renkaiden vierintävastuksista asfaltilla (vastus/kuorma):
        - maastopyörä 0,10 N/kg
        - kaupunkipyörä 0,080 N/kg
        - maantiekilpapyörä 0,065 N/kg
        Arvot riippuvat renkaan ilmanpaineesta, leveydestä, kuvioinnista, ajoalustasta, ajonopeudesta, ...

        Ja vertailuna samankokoinen vierintälaakeroitu teräspyörä teräskiskolla ilman laippahankausta 0,015 N/kg.

        Ilmanvastus on ainoa tekijä alamäkijarrutuksessa, joka ei ole verrannollinen massoihin ja siksi painavammassa tapauksessa tämä seikka (todennäköisesti) vaikutaa jarrutusmatkaa pidentävästi.
        Samanlaisella kalustolla painavampi pyöräilijä tulee rullaten mäkeä alas suuremmalla nopeudella kuin kevyempi.


      • sillisallad
        paperipää kirjoitti:

        Jos ja kun kyseessä on lukkojarrutus, niin eihän ne jarrut mitään "työtä" tee liike- ja potentiaalienergian kumoamiseksi. Liike- plus potentiaalienergia hävitetään lukkojarrutuksessa ajoalustan ja renkaan välisen kitkan, ilmanvastuksen ja renkaiden vierintävastuksen kautta. Renkaiden vierintävastus on pienillä kuormituksen eroilla suoraan verrannollinen kuormittavaan normaalivoimaan ja erityisen suoraviivainen on muutos mitä kovempia pyörä ja alusta ovat, kuten esimerkiksi kiskokaluston teräs vastaan teräs.

        Esimerkkejä polkupyörän renkaiden vierintävastuksista asfaltilla (vastus/kuorma):
        - maastopyörä 0,10 N/kg
        - kaupunkipyörä 0,080 N/kg
        - maantiekilpapyörä 0,065 N/kg
        Arvot riippuvat renkaan ilmanpaineesta, leveydestä, kuvioinnista, ajoalustasta, ajonopeudesta, ...

        Ja vertailuna samankokoinen vierintälaakeroitu teräspyörä teräskiskolla ilman laippahankausta 0,015 N/kg.

        Ilmanvastus on ainoa tekijä alamäkijarrutuksessa, joka ei ole verrannollinen massoihin ja siksi painavammassa tapauksessa tämä seikka (todennäköisesti) vaikutaa jarrutusmatkaa pidentävästi.
        Samanlaisella kalustolla painavampi pyöräilijä tulee rullaten mäkeä alas suuremmalla nopeudella kuin kevyempi.

        ne tekee työtä niin kauan kun jarrut eivät ole vielä lukkiutuneet, lue tarkemmin. Tarkoitin juuri sitä aikaeroa mikä kuluu jarrutuksen aloittamisesta lukkiutumiseen.


      • sillisallad
        sillisallad kirjoitti:

        ne tekee työtä niin kauan kun jarrut eivät ole vielä lukkiutuneet, lue tarkemmin. Tarkoitin juuri sitä aikaeroa mikä kuluu jarrutuksen aloittamisesta lukkiutumiseen.

        mitenkäs se pyöräilijä tulee rullaten alas lukkojarrutuksessa? Vai meinaatko että mennään kuperkeikkaa?


      • paperipää
        sillisallad kirjoitti:

        mitenkäs se pyöräilijä tulee rullaten alas lukkojarrutuksessa? Vai meinaatko että mennään kuperkeikkaa?

        "Ilmanvastus on ainoa tekijä alamäkijarrutuksessa, joka ei ole verrannollinen massoihin ja siksi painavammassa tapauksessa tämä seikka (todennäköisesti) vaikutaa jarrutusmatkaa pidentävästi.

        Samanlaisella kalustolla painavampi pyöräilijä tulee rullaten mäkeä alas suuremmalla nopeudella kuin kevyempi."

        Olisiko viimeinen kappale tälleen jaettuna paremmin ymmärrettävissä?


      • sillisallad
        paperipää kirjoitti:

        "Ilmanvastus on ainoa tekijä alamäkijarrutuksessa, joka ei ole verrannollinen massoihin ja siksi painavammassa tapauksessa tämä seikka (todennäköisesti) vaikutaa jarrutusmatkaa pidentävästi.

        Samanlaisella kalustolla painavampi pyöräilijä tulee rullaten mäkeä alas suuremmalla nopeudella kuin kevyempi."

        Olisiko viimeinen kappale tälleen jaettuna paremmin ymmärrettävissä?

        "Samanlaisella kalustolla painavampi pyöräilijä tulee rullaten mäkeä alas suuremmalla nopeudella kuin kevyempi."

        "paperipää" ja muut fysiikan taitajat minulle yllä oleva lauseke kaavojen avulla. Minulla on nimittäin aukko sivistyksessä tai "ristiriita päässä": Vapaassa pudotuksessa jos ilmanvastusta ei ole, niin massalla ei ole merkitystä putoamisnopeuteen (tämänhän astronautit todistivat kuussa). Siis mikä muuttuu kun tullaan "alamäkeen"?


      • paperipää
        sillisallad kirjoitti:

        "Samanlaisella kalustolla painavampi pyöräilijä tulee rullaten mäkeä alas suuremmalla nopeudella kuin kevyempi."

        "paperipää" ja muut fysiikan taitajat minulle yllä oleva lauseke kaavojen avulla. Minulla on nimittäin aukko sivistyksessä tai "ristiriita päässä": Vapaassa pudotuksessa jos ilmanvastusta ei ole, niin massalla ei ole merkitystä putoamisnopeuteen (tämänhän astronautit todistivat kuussa). Siis mikä muuttuu kun tullaan "alamäkeen"?

        Alkuperäinen kysymys oli taas kerran riittävän epämääräinen, jotta siihen edes olisi voinut yrittää antaa oikeaan osuvaa vastausta. Pyörätyypin kuvaus puuttui kysymyksestä kokonaan. Itse lähdin ajatuksesta, että kyseessä on perinteinen vaihteeton ”kaupunkipyörä”, jossa ei ole etupyörän jarrua ja takapyörää jarrutetaan lukkojarrutuksella takanapaan sijoitetun jarrun avulla. Tällaiseen rakenteeseen ajatuksellisesti johti kuvaus 80-kiloisesta matkustajasta.

        Etupyörän lukkojarrutus 30 km/h nopeudessa ei ole mitenkään mahdollista ja jos aikoo pysyä pystyssä, niin takapyöränkin lukitseminen tuossa vauhdissa vaatii hyvää ajotaitoa.
        Jos kyseessä on pyörä, jossa on etu- ja takavanteeseen vaikuttava käsitoiminen kitkajarru, on koko kysymys fysiikan teorioiden kannalta huuhaata. Käsituntumalla ei pyörää kahdella eri kuormituksella pysty yhtäläisesti jarruttamaan niin, että kiekot juuri ja juuri pyörivät ja ohjaus säilyy. Lisäksi kahden henkilön kuormalla takajarrun kitka tuskin riittää takakiekon lukitukseen. Kahden henkilön kuormalla käytännössä jarrutusmatka on varmasti pidempi, eikä sitä tarvitse perustella muulla kuin polkupyörän yleisellä epävakaalla rakenteella.
        Tottahan toki osa liike-energiasta muuttuu jarruttaessa ja kiekkojen pyöriessä jarruissa lämmöksi, mutta keskustelu näytti keskittyneen lukitustilanteen tarkasteluun.

        Painavamman henkilön suurempi alamäkinopeus
        Tähän löytyy yksinkertainen selitys yhdenmuotoisista kappaleista. Samasta aineesta tehtyjen yhdenmuotoisten kappaleiden massojen suhde on sama kuin mittakaavan kuutio ja pinta-alojen suhde on sama kuin mittakaavan neliö. Mittakaava on pituuksien suhde.

        mittakaava 1,125:
        henkilö1 -180 cm – 80 kg – projektioala 0,63 m^2
        henkilö2 -160 cm – 71 kg – projektioala 0,50 m^2
        pinta-alojen suhde 1,266
        massojen suhde 1,424
        Putoamisliikkeessä vetovoima on suoraan verrannollinen massaan ja ilmanvastus verrannollinen projektiopinta-alaan ja nopeuden neliöön. Siinä villakoiran ydin ja vaikka ihmiset eivät täysin yhdenmuotoisia olekaan, voidaan tällä teorialla asia todistaa.

        Jos Pisan kaltevasta tornista pudotetaan samanpainoinen teräspallo ja puupallo, niin puupallon putoamisaika maahan on suurempi kuin teräksisen.


      • sillisallad
        paperipää kirjoitti:

        Alkuperäinen kysymys oli taas kerran riittävän epämääräinen, jotta siihen edes olisi voinut yrittää antaa oikeaan osuvaa vastausta. Pyörätyypin kuvaus puuttui kysymyksestä kokonaan. Itse lähdin ajatuksesta, että kyseessä on perinteinen vaihteeton ”kaupunkipyörä”, jossa ei ole etupyörän jarrua ja takapyörää jarrutetaan lukkojarrutuksella takanapaan sijoitetun jarrun avulla. Tällaiseen rakenteeseen ajatuksellisesti johti kuvaus 80-kiloisesta matkustajasta.

        Etupyörän lukkojarrutus 30 km/h nopeudessa ei ole mitenkään mahdollista ja jos aikoo pysyä pystyssä, niin takapyöränkin lukitseminen tuossa vauhdissa vaatii hyvää ajotaitoa.
        Jos kyseessä on pyörä, jossa on etu- ja takavanteeseen vaikuttava käsitoiminen kitkajarru, on koko kysymys fysiikan teorioiden kannalta huuhaata. Käsituntumalla ei pyörää kahdella eri kuormituksella pysty yhtäläisesti jarruttamaan niin, että kiekot juuri ja juuri pyörivät ja ohjaus säilyy. Lisäksi kahden henkilön kuormalla takajarrun kitka tuskin riittää takakiekon lukitukseen. Kahden henkilön kuormalla käytännössä jarrutusmatka on varmasti pidempi, eikä sitä tarvitse perustella muulla kuin polkupyörän yleisellä epävakaalla rakenteella.
        Tottahan toki osa liike-energiasta muuttuu jarruttaessa ja kiekkojen pyöriessä jarruissa lämmöksi, mutta keskustelu näytti keskittyneen lukitustilanteen tarkasteluun.

        Painavamman henkilön suurempi alamäkinopeus
        Tähän löytyy yksinkertainen selitys yhdenmuotoisista kappaleista. Samasta aineesta tehtyjen yhdenmuotoisten kappaleiden massojen suhde on sama kuin mittakaavan kuutio ja pinta-alojen suhde on sama kuin mittakaavan neliö. Mittakaava on pituuksien suhde.

        mittakaava 1,125:
        henkilö1 -180 cm – 80 kg – projektioala 0,63 m^2
        henkilö2 -160 cm – 71 kg – projektioala 0,50 m^2
        pinta-alojen suhde 1,266
        massojen suhde 1,424
        Putoamisliikkeessä vetovoima on suoraan verrannollinen massaan ja ilmanvastus verrannollinen projektiopinta-alaan ja nopeuden neliöön. Siinä villakoiran ydin ja vaikka ihmiset eivät täysin yhdenmuotoisia olekaan, voidaan tällä teorialla asia todistaa.

        Jos Pisan kaltevasta tornista pudotetaan samanpainoinen teräspallo ja puupallo, niin puupallon putoamisaika maahan on suurempi kuin teräksisen.

        Kyllähän kysymys lähtökohtaisesti on tulkinnanvarainen, jokainen "sielunsa silmin" kuvittelee omanlaisensa pyörän!!!? Joten ei varmaan tähän aiheeseen kannata sen enempää paneutua.
        Nuo ilmanvastusjutut ovat kyllä mulla tiedossa... Hyvää päivänjatkoa T sillis....


      • sillisallad kirjoitti:

        "Samanlaisella kalustolla painavampi pyöräilijä tulee rullaten mäkeä alas suuremmalla nopeudella kuin kevyempi."

        "paperipää" ja muut fysiikan taitajat minulle yllä oleva lauseke kaavojen avulla. Minulla on nimittäin aukko sivistyksessä tai "ristiriita päässä": Vapaassa pudotuksessa jos ilmanvastusta ei ole, niin massalla ei ole merkitystä putoamisnopeuteen (tämänhän astronautit todistivat kuussa). Siis mikä muuttuu kun tullaan "alamäkeen"?

        Asia selittyy harvinaisen yksinkertaisesti:

        Ensiksikin ilmanvastuksen ollessa mukana ilmiötä kuvaava differentiaaliyhtälö on muotoa

        v' K*v^2/m = g*sin(a)

        missä v on nopeus, K ilmanvastuksen verrannollisuuskerroin (poikkipinta-alan, ilman tiheyden ja muodon vastuskertoimen tulo), m massa, g maan vetovoiman aiheuttama kiihtyvyys ja a mäen kaltevuuskulma. Näin pyöräilijän massa ja välillisesti myös poikkipinta-ala on yhtälössä mukana.

        Massa kasvaa dimension kolmanteen potenssiin verrannollisena ja pinta-ala vain toiseen. Näin massa kasvaa nopeammin kuin poikkipinta-ala, ja täten yhtälön toinen termi on painavammalla pyöräilijällä pienempi kuin kevyellä. Näin painavamman pyöräilijän kiihtyvyys v' ja sen seurauksena loppunopeus on alamäessä suurempi, kun muut vastusvoimat säilyvät ennallaan.

        Ratkaiseva asia on juuri tilanteen tarkastelu ilmanvastuksen vaikuttaessa. Tyydyttikö selitys?


      • sillisallad
        Jäärä kirjoitti:

        Asia selittyy harvinaisen yksinkertaisesti:

        Ensiksikin ilmanvastuksen ollessa mukana ilmiötä kuvaava differentiaaliyhtälö on muotoa

        v' K*v^2/m = g*sin(a)

        missä v on nopeus, K ilmanvastuksen verrannollisuuskerroin (poikkipinta-alan, ilman tiheyden ja muodon vastuskertoimen tulo), m massa, g maan vetovoiman aiheuttama kiihtyvyys ja a mäen kaltevuuskulma. Näin pyöräilijän massa ja välillisesti myös poikkipinta-ala on yhtälössä mukana.

        Massa kasvaa dimension kolmanteen potenssiin verrannollisena ja pinta-ala vain toiseen. Näin massa kasvaa nopeammin kuin poikkipinta-ala, ja täten yhtälön toinen termi on painavammalla pyöräilijällä pienempi kuin kevyellä. Näin painavamman pyöräilijän kiihtyvyys v' ja sen seurauksena loppunopeus on alamäessä suurempi, kun muut vastusvoimat säilyvät ennallaan.

        Ratkaiseva asia on juuri tilanteen tarkastelu ilmanvastuksen vaikuttaessa. Tyydyttikö selitys?

        asia on ollut kaiken aikaa selvä. Sotku tuli siitä että ymmärsin väärin "paperipään" vastauksen Painavammasta pyörästä, olen pahoillani.


    • kysyvä Erkki

      ja veturi samassa nopeudessa n. 120 m:n päässä.

      • joojoo

        En nyt sitten tiedä vetureista mitään, mutta arvaisin, että junassa ei jarruta niin monta pyörää sen massan suhteen kun veturissa...
        jos kaikki pyörät jarruttaisi niin silloin se pitäisi olla sama jarrutusmatka.


      • sillisallad
        joojoo kirjoitti:

        En nyt sitten tiedä vetureista mitään, mutta arvaisin, että junassa ei jarruta niin monta pyörää sen massan suhteen kun veturissa...
        jos kaikki pyörät jarruttaisi niin silloin se pitäisi olla sama jarrutusmatka.

        lisäisin vielä... käytäntö estää. Mitähän junalle ja radalle tapahtuisi jos esim 140 km/h vauhdissa kaikki pyörät "vedettäisiin lukkoon"? Vastaavasti jos nopeutta on esim vain 5 km/h, myös käytännössä juna ja veturi saadaan pysähtymään samassa ajassa.


    • turkulaine'

      Onko niin, että jos pyörät lukkiutuvat (liukukitka), ajokki pysähtyy hitaammin kuin jos pyörät (abs-jarrut) eivät mene lukkoon (lepokitka???)


      ????

      • sillisallad

        vaikuttaa monta asiaa, esim renkaat, tienpinnan laatu yms teoreettisesta kitkakertoimesta riippumatta. Esim telaketjuilla oleva panssarivaunu pysähtyy "lukkojarrutuksella" niin haluttaessa asfaltilla todella nopeasti, huolimatta metallin ja asfaltin välisestä "pienehköstä" teoreettisesta kitkakertoimesta. Kaikki tietää miksi. Yleisesti ottaen tietenkin lepokitka on liukukitkaa suurempi ja taitavalla lukkiutumattomalla jarrutuksella auto pysähtyy nopeimmin.
        Esimerkkisi abs- jarrut (hyvä keksintö) eivät kuitenkaan pysty hallitsemaan jarrupaineita niin hyvin kuin kokenut kuski jalalla.
        Esim kuivalla asfaltilla kokenut kuski pysäyttää auton nopeimmin perinteisillä jarruilla, kun taas kokematon kuski abs-jarruilla.


      • janne
        sillisallad kirjoitti:

        vaikuttaa monta asiaa, esim renkaat, tienpinnan laatu yms teoreettisesta kitkakertoimesta riippumatta. Esim telaketjuilla oleva panssarivaunu pysähtyy "lukkojarrutuksella" niin haluttaessa asfaltilla todella nopeasti, huolimatta metallin ja asfaltin välisestä "pienehköstä" teoreettisesta kitkakertoimesta. Kaikki tietää miksi. Yleisesti ottaen tietenkin lepokitka on liukukitkaa suurempi ja taitavalla lukkiutumattomalla jarrutuksella auto pysähtyy nopeimmin.
        Esimerkkisi abs- jarrut (hyvä keksintö) eivät kuitenkaan pysty hallitsemaan jarrupaineita niin hyvin kuin kokenut kuski jalalla.
        Esim kuivalla asfaltilla kokenut kuski pysäyttää auton nopeimmin perinteisillä jarruilla, kun taas kokematon kuski abs-jarruilla.

        ite asiassa abs jarruilla jarrutusmatka on pidempi abs jarrutus ei perustu lepokitkan käyttöön vaan jarrut lukkiutuvat pätkittäin jolloin lukkiutumisten välissä autoa pystyy ohjaamaan. lukkiutumaton jarrujärjestelmä onkin tässä hieman harhaanjohtava käsite..


      • missä
        janne kirjoitti:

        ite asiassa abs jarruilla jarrutusmatka on pidempi abs jarrutus ei perustu lepokitkan käyttöön vaan jarrut lukkiutuvat pätkittäin jolloin lukkiutumisten välissä autoa pystyy ohjaamaan. lukkiutumaton jarrujärjestelmä onkin tässä hieman harhaanjohtava käsite..

        matkassa täysi öljytankkeri pysähtyy täydestä
        vauhdista kun vedetään pakki päälle?


      • janne
        missä kirjoitti:

        matkassa täysi öljytankkeri pysähtyy täydestä
        vauhdista kun vedetään pakki päälle?

        567,8m


      • kippari
        missä kirjoitti:

        matkassa täysi öljytankkeri pysähtyy täydestä
        vauhdista kun vedetään pakki päälle?

        Nesteen Mastera vaati täydellä kuormalla ja vauhdilla 3km matkaa täysi pysähdykseen...


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Zelenskyi ei suostunut nöyrtymään Trumpin ja Vancen edessä, siksi meni pieleen

      Trumppia täytyy imarrella, silloin homma toimii aina. Tähän Zelenskyi ei suostunut.
      Maailman menoa
      656
      5680
    2. Harmi että

      Pidät niin vastenmielisenä. Olen minäkin välissä ollut ihan kamala sinulle ja ihmetellyt miten voit minusta tykätä. Se o
      Ikävä
      22
      2477
    3. Trump näytti slipoveri-ukolle kaapin paikan!

      Slipoveri-ukko Ukrainan presidentti Volodimir Selenskyi meni tapaamaan valkoiseen taloon Trumppia ilman kunnon tuliaisia
      Kajaani
      269
      1832
    4. Ajattele miten

      Paljon ottajia sinulla olisi
      Ikävä
      114
      1727
    5. Tekisitkö jotain toisin

      Kaivattusi kanssa alusta alkaen? 😍
      Ikävä
      94
      1556
    6. En rehellisesti usko et oisit

      Sekuntiakaan oikeasti mua kaivannut. Tai edes miettinyt miten mulla menee. Jotenkin todennäköisesti hyödyt tästäkin jos
      Ikävä
      26
      1502
    7. Näin sinusta taas unta!

      Unessa olin pakahtuneesti rakastunut sinuun. Olimme vanhassa talossa jossa oli yläkerran huoneissa pyöreät ikkunat. Pöly
      Ikävä
      12
      1311
    8. Saako kaunis ihminen parempaa kohtelua?

      Onko kauniin ihmisen elämä "helpompaa" kuin tavallisen näköisen ihmisen? Olen kuullut väittämän, että kaunis ihminen saa
      Sinkut
      38
      1286
    9. Suomennettua: professori Jeffrey Sachs avaa Ukrainan sodan taustat luennollaan EU parlamentissa

      Jeffrey Sachs on yhdysvaltalainen ekonomisti. Sachs toimii Columbian yliopiston The Earth Instituten johtajana. Aiemmin
      NATO
      339
      1281
    10. Kun Zele jenkeissä kävi

      Enää ei Zele saanutkaan miljardeja ilmaista rahaa niin helposti. Läksyttivät oikein kunnolla pientä miestä ja joutui poi
      Maailman menoa
      347
      1271
    Aihe