KESKUSTELUT > MUUT AIHEET > VAPPUPULMA
3386. Vappupulma
Matti30.4.2007 klo 14:34
T&T:ssä oli ihan hauska kevyt vappupulma.Auton sisällä on vappupallo, jonka naru on kiinni lattiassa. Auto on paikallaan, ja naru on kireänä pystysuorassa. Miten narun suunta muuttuu, kun auto kiihdyttäää?
2. Matti2.5.2007 klo 10:33
Pallo siirtyy autoon nähden eteenpäin, ja naru kallistuu etuviistoon.Kun auto kiihdyttää, g-voimat pakkaavat ilmapalloa painavamman ilman auton peräosaan, ja ilmapallon noste siirtää palloa eteen. Tuntuu hassulta, mutta näin se menee.
3. Jukkis2.5.2007 klo 10:41
Jolloin tulee mieleen että miksiköhän se peräosaan päin siirtyvä ilma ei samalla liikuta sitä palloa taaksepäin?Nää tämmöiset on kyllä usein hankalasti ajateltavia juttuja.
4. Olavi Kivalo2.5.2007 klo 11:24
Jos kaikki menee taaksepäin, niin mitä jää eteen. Aineethan voivat suljetussa tilassa vain uudelleenjärjestäytyä paikallisesti (niinkuin Matti sanoo).
5. Jaska2.5.2007 klo 11:43
Ilmapallo on muuten harhaanjohtava substantiivi, koska pallon kuori on luultavasti ainakin tässä tapauksessa täytetty ilmaa kevyemmällä heliumilla. Kuumailmapallo on kyllä OK. Ilmapallosta onkin syytä päästä eroon. Mikä nimeksi? Kohokas olisi aika hyvä, mutta valitettavasti se on varattu sufleelle, ja nousukas puolestaan vain omien kaasujensa nostetta käyttäville kohoajille. Miten olisi ruotsista väännetty palonki? Muuten mainio, mutta fennomaanit eivät tykkäisi. Paras siis supisuomalainen sana, joka myös kuvaa po. kaasupallon ominaisuutta. Se siis nousee, mutta ei raketin lailla, vaan pehmeästi leijuen. LEIJUKE! Siinä on suositukseni. Ensi vappuna lapselle ja lapsenmieliselle leijuke! Tai mitä sitä lepsusti ehdottelemaan. Kielitoimisto, Minä vaadin (pamfletti tulossa).
6. Olavi Kivalo2.5.2007 klo 12:34
Leijumiselle on sanana aika paljon vakiintuneita käyttösovelluksia tekniikassa. Yleensä se viittaa tilanteesen, jossa partikkelikerros pysyy turbulentisti paikallaan (eli leijuu) ylöspäin virtaavassa fluidissa. Kun partikkelikerrosta leijutetaan, kerros käyttäytyy fluidin tavoin, josta englanninkielinen termi fluidized bed. Kesti kauan, ennenkuin sille saatiin vakiintunut suomenkielinen vastine. Fluidisoidun kerroksen ja pedin jälkeen tulivat ensin leijupeti ja viimeksi leijukerros.Leijukkeella ilmapallon vastineena on se heikkous, että ilmapallo ei oikeasti leiju. Se ei pyri alaspäin vaan ylöspäin. Jos leijuketta halutaan ehdottaa uudissanaksi, se voisi kelvata ehkä tarkoittamaan leijukerroksen yksittäistä partikkelia, mutta en ole siitäkään varma.
Jos välttämättä halutaan rakentaa lapsenmielinen uudissana ilmapallolle sanan leiju pohjalta, leijukainen olisi varmaankin vapaa teknisistä assosiaatiosta. Ajatelkaa pikkutyttöjä ilmapalloineen, keijukaisia leijukaisineen.
7. Hakro2.5.2007 klo 12:47
Ilmapallo on oikein hyvä nimitys. Eihän se välttämättä tarkoita, että pallo olisi täytetty ilmalla, vaan että se pysyy ilmassa. Eihän potkupallokaan ole täytetty potkuilla, keilapallo keiloilla jne.
8. Hakro2.5.2007 klo 12:51
Vappupulmassa ilmeisesti oletetaan, että auto olisi suljettu tila. Näinhän ei normaalisti ole. Kiihdyttäminen nopeuttaa ilman virtaamista matkustamon läpi ja ilmavirta vie palloa taaksepäin. Kokeilkaapa!
9. Jukkis2.5.2007 klo 13:42
Jos kuitenkin oletetaan että auto on suljettu tila, niin jos kiihdyttäminen saa aikaan ilman siirtymistä taaksepäin, niin on se kumma, jos ainakin aluksi se siirtyvä ilma ei siirrä myös ilmapalloa taaksepäin. Sitten kun se takaosaan pakkautunut ilma saa aikaan nostetta niin paljon, että tuo ilmavirtauksen vaikutus kumoutuu, niin sitten se pallo varmaan siirtyy eteenpäin. Missä ajassa mitäkin tapahtuu, on sitten eri juttu.(Tunnustan että en Olavi Kivalon klo 11:24 kirjoittamasta ymmärrä yhtään mitään. Mikä "kaikki"?)
10. Matti2.5.2007 klo 18:17
Hakrolta ihan mielenkiintoinen pointti tuo ilman virtaus. Nyt on kaksi vastakkaisiin suuntiin vaikuttavaa voimaa, ilman virtaus ja noste. Kumpi voittaa riippuu monesta tekijästä, ilmavirran voimakkuudesta, auton kiihtyvyyden rajuudesta, pallon muodosta, pallon kuoren ja narun painosta ym. ym.Siitä lienemme yhtä mieltä, että jos auto ajaa kaarteessa, pallo siirtyy sisäkaarteen puolelle.
11. Hui_hai2.5.2007 klo 18:35
Ja asian empiirinen kokeiluhan olisi aivan liian rahvaanomaista ja veisi meiltä hyvän inttämisen aiheen, eikö;)
12. RA2.5.2007 klo 19:17
Höh, hui_hai. Empiirisesti liki kaikki lienevät liki yhtä mieltä siitä, että taaksepäin. Tietysti.
13. Jukkis2.5.2007 klo 19:46
Matti, en ihan ymmärrä, miksi sanot että "Hakrolta ihan mielenkiintoinen pointti tuo ilman virtaus". Sinähän sen ilman virtauksen esille otit klo 10:33. Ei kai se ilma virtaamatta sinne auton perälle pakkaudu?Ja mistä päättelet, että "lienemme yhtä mieltä, että jos auto ajaa kaarteessa, pallo siirtyy sisäkaarteen puolelle"?
Pakkohan tätä on testata, kunhan jostain saa heliumpallon.
14. Matti14.5.2007 klo 11:04
T&T:n viimeisin pulma oli taas hauska.Rissan yli roikkuu köysi, jonka toisessa päässä on paino ja toisessa apina. Molemmat ovat samanpainoisia, ja molemmat ovat paikallaan. Miten paino liikkuu, vai liikkuuko mitenkään, kun apina alkaa kiivetä köyttä pitkin ylös.
Naru on painoton ja rissa kitkaton.
15. Sakke14.5.2007 klo 11:42
Minä ajoin eilen autolla ilmapallon kanssa ja kun tulin kaarteeseen ja vapautin pallon niin hemmetti sehän lähti karkuun. En muistanut että autossa ei ole kattoa ollenkaan.
16. Jukkis14.5.2007 klo 12:49
Kukas sun Ladasta on katon vohkinut?
17. iso S14.5.2007 klo 14:11
Joo, hauska mutta liian vaikea minulle.Ensimmäinen ajatus on se että paino ei liiku mihinkään, koska se on apinan kanssa samanpainoinen.
Seuraava ajatus on se että ensimmäinen ajatus on taatusti väärä.
Jotta apina pääsisi ylöspäin, sen täytyy kohdistaa köyteen painovoimaa suurempi voima. Paino ei älyä vastata tähän samalla mitalla vaan kohdistaa köyteen vain painonsa mukaisen voiman, joten paino liikahtaa ylöspäin. Tämähän tarkoittaa sitä että apinan puoleinen osa köydestä tulee alaspäin, joten apinan yritys menee ainakin osittain hukkaan.
Tähän ymmärrykseni loppuukin. Meneekö ponnistus sataprosenttisesti hukkaan (kunnes paino saavuttaa rissan ja mitä sitten tapahtuu? Koska köysi on painoton ja rissa kitkaton niin kaiketi painokin on ilmanvastuksen eliminoimiseksi pistemäinen eikä takerru minnekään vaan lipsahtaa sujuvasti yli ja putoaa apinan päähän, tosin vasta sitten kun apina on tömähtänyt maahan?), putoaako apina vain puolet siitä matkasta minkä se pääsisi ylöspäin samalla vedolla kiinteässä köydessä vai jotain muuta? Miten inertia vaikuttaa tässä?
Tuo maatiaisapinan järjellä ajateltu pätee joka tapauksessa vain niin kauan kuin ponnistavan raajan pituus riittää, eli kiipeilytekniikka taitaa vaikuttaa. Apina tuskin pystyy säilyttämään tasaista vetoa. Otteen vaihtamisen aikana köyteen kohdistuva voima voinee olla jopa painovoimaa pienempi. Mikä on silloin painon nopeus? Ehtiikö se kääntyä putoamisen puolelle? Hytkyykö paino edestakaisin alkuperäisen korkeutensa kahta puolta, enemmän ylös ja vähemmin alas vai vaihtelevalla nopeudella koko ajan ylös?
Entäpä jos apina kiipeä "hyppimällä", eli vetäisee reilusti vauhtia ja irrottaa raajojen siirtämiseksi otteen kokonaan? Ehtiikö paino sillä välin pudota ja kuinka paljon?
Niin paljon kysymyksiä, niin vähän vastauksia kun järki on jäässä ja fysiikka ruosteessa. Sakkekaan ei voi tehdä eläinkoetta kun rissan ripustamiseen tarvittava katto on viety :-(
Sen uskallan arvata että jos molemmat ovat aluksi paikallaan ja sitten yllättäen paino alkaa kiivetä ylös niin ei se apina jää odottelemaan. :-)
18. Juhani Heino14.5.2007 klo 17:23
Mielestäni tuossa pätee vaikutus ja vastavaikutus. Eli apinan kiivetessä paino nousee samaa tahtia, ja molemmat tulevat rissalle samaan aikaan jos olivat alkujaan samalla korkeudella. Jos apina irrottaa otteensa vähäksi aikaa, molemmat putoavat yhtä nopeasti. Inertiakin vaikuttaa molempiin samalla tavalla, ja tässä kai oletetaan että molemmilla on sama ilmanvastus. Tai sitten koe tapahtuu vaikkapa Kuussa ja apinalla on avaruuspuku ;-)
19. Jaska14.5.2007 klo 17:47
Harvinaisen helppo kysymys, kun kerran oletetaan absurdisti köyden olevan painoton. Paino valuu tietysti alaspäin kiihtyvällä nopeudella heti kun apina aloittaa kapuamisensa. Se johtuu siitä, että paino on silloin lähempänä maapallon keskipistettä, ja täten painovoima kohdistuu siihen voimakkaammin kuin apinaan. Rissan saavutettuaan apina muljahtaa sen yli (ellei irrota otettaan), ja sitten apina putoaa päistikkaa maahan painon seuraksi.
20. Matti14.5.2007 klo 18:28
Lisäkysymys: Mitä outoa apina havaitsee kiivetessään?
21. Juhani Heino14.5.2007 klo 18:36
Tulee mieleen vain se, että naru jää roikkumaan mutkalla koska sehän on painoton 8-)
22. Olavi Kivalo14.5.2007 klo 19:45
Tilanteista, joissa aineeseen vaikuttaa kaksi aivan eriluonteista voimaa, 'body force' ja 'contact force', saa loputtomasti hyviä kompia. Potentiaalikenttä (kuten gravitaatiokenttä) ei edellytä kontaktia aineen ja aineen välillä kun taas mekaaniset voimat (kuten kitkavoima tai 'drag force' näissä ilmapallo- ja apinaesimerkeissä) edellyttävät. Vaikeus syntyy siitä, jos ja kun tätä voimien luonteiden erilaisuutta ei oivalleta. Näitä kompia rasittavat kuitenkin tilanteisiin aina liittyvät 'toisarvoiset' efektit, jotka on idealisoitava pois häiritsemästä. Varsinkin apinan kohdalla on oltava tarkkana, koska se on elävä ja siinä tapahtuu erilaisia reaktioita. On määriteltävä, ettei se ulotu viereisiin banaanipuihin ja syö banaaneja roikkuessaan - saati ulosta. Voihan eloton painokin olla radioaktiivinen ja kadottaa massaansa säteilyenergiana. Mahdollisesti kaikki vastaukset saadaan oikeiksi vetoamalla toisarvoisiin efekteihin.
23. Matti15.5.2007 klo 00:24
Kiva pointti Juhani Heinolta. Myös Jaskan startti mielestäni OK, jos kohta jatkosta olemme eri mieltä.Jos apina ulostaa, tie käy kohti rissaa. Todella, kaikkea voi tapahtua.
24. iso S15.5.2007 klo 11:31
Ei apina voi ulostaa eikä sisäistää, ei edes haihduttaa hikeä, koska tehtävän ehtojen mukaan se on samanpainoinen painon kanssa. Ei tätä peruslähtökohtaa saa mennä omavaltaisesti muuttamaan kesken kaiken edes sylkäisemällä tai heittämällä merkitsevän katseen.Sitä en oikein ymmärtänyt miksi ja naru jäisi roikkumaan mutkalla. Alkuvaiheissahan sen molemmat päät ovat suoria ja keskellä on mutka rissan kohdalla. Siinä vaiheessa kun apina muljahtaa rissan yli, paino on vetänyt koko köyden suoraksi. Tämä olettaen että katto on riittävän korkealla ja jos olisi niin eihän apina minnekään muljahtaisi vaan kiipeäisi ylös sitten kun paino on maassa.
Toimiiko liikkeen jatkuvuuden laki silloinkin kun naru on painoton? Jos, niin naru putoaa maahan apinasta riippumatta (siis riippumatta siitä riippuuko apina vielä narussa vai ei) jonkinlaiselle sykkyrälle vaikka paino lakkaa vetämästä.
Jos jatkuvuuden laki on voimaton, narun kohtalo riippuu apinan kipukynnyksestä. Rissan yli muljahtaminen sattuu narun ja rissan väliin jääviin sormiin jolloin ote saattaa irrota. Silloin apina putoaa ja naru jää jököttämään suorana pystyyn. Jos apina puree hammasta ja säilyttää otteensa, se putoaa suunnilleen painon päälle (tuleeko vähän vaakasuoraa vauhtia rissan ylityksestä? Onko rissa pistemäinen vai ei?) ja narun molemmat päät päätyvät maahan ja keskiosa jää ilmaan muodostaen jyrkähkön "Heinon mutkan". Juu vai ei?
Eikö paino edes nytkähdä hieman ylöspäin apinan alkaessa kiipeämisen? Jos ajatellaan kiinteä köyttä niin aluksi apinan täytyy kohdistaa naruun painovoimaa suurempi voima saadakseen pystysuoraa liikettä aikaan. Tarvittava voima on painovoiman suuruinen sitten kun kiipeämisnopeus on kiihtynyt halutun suuruiseksi. Tehtävän tapauksessa naru ei ole kiinteä mutta apinan kiipeämisyrityksessä pitää kai silti olla alussa vastaava ponnistus.
25. airisto15.5.2007 klo 12:06
Lasten keinulauta toimii kai samalla periaatteella kuin apinan kiipeilyköysi. Kaksi samanpainoista lasta laudan päissä seisomassa. Toinen menee kyykkyyn, toinen laskeutuu hieman, mutta lauta palaa tasapainoon. Kyykyssä oleva lapsi nousee taas seisomaan, jolloin toisessa päässä oleva nousee hetkeksi ylemmäs.> Apinan kiivettyä rissalle asti, paino on myös kiivennyt yhtä ylös.
26. airisto15.5.2007 klo 12:07
po. "kiivennyt"
27. Olavi Kivalo15.5.2007 klo 12:15
Keinulauta ei ole hyvä analogia, koska siinä operoidaan vääntömomenteilla. Pienetkin epäsymmetriset asennon muutokset keinulaudan päissä aiheuttavat epätasapainon.
28. airisto15.5.2007 klo 12:49
Kaipa se tehtävän apinakin on tarkoitettu vain mielikuvaksi kiipeävästä painosta, samoin kuin lapsi esimerkissäni. Voihan se apinakin riekkua siinä köydessä miten sattuu, jolloin painopiste siirtyy :)
29. tonimikael15.5.2007 klo 13:32
Lähettäjä: Juhani Heino 14.5.2007 klo 17:23Mielestäni tuossa pätee vaikutus ja vastavaikutus. Eli apinan kiivetessä paino nousee samaa tahtia, ja molemmat tulevat rissalle samaan aikaan jos olivat alkujaan samalla korkeudella.
Noin se on minunkin mielestäni. Joko luotatte? Miksette luota? :)
30. Olavi Kivalo15.5.2007 klo 13:48
Se, ettei keinulauta ole mielestäni hyvä analogia, ei tarkoita, etteikö se olisi sinänsä kiinnostava - kunhan idealisoidaan. Oletetaan painoton keinulauta, jonka päissä on kaksi saman painoista ja saman pituista pystysuoraa tankoa. Aluksi lauta on vaakasuorassa, sitten toinen tangoista (sisäisen vieterinsä ansiosta) kutistuu pistemäiseksi. Mitä tapahtuu laudalle?
31. OK15.5.2007 klo 13:51
Siis nämä tangot seisovat pystysuorassa laudan päällä niinkun ne lapset.
32. airisto15.5.2007 klo 14:02
Tonimikael juuri mainitsi voiman ja vastavoiman. Molemmat tangot (Satumaa ja Pelargonia) kiertävät maapallon keskipistettä n. 1600 km/h. Ns. keskipakovoima yrittää loitontaa kumpaakin maan pinnasta, mutta gravitaatiovoima vastustaa. Tasapaino toteutuu samanpainoisilla kappaleilla, kun ne ovat yhtä kaukana keskipisteestä. Painoton keinulauta estänee "lapsen" kivuliaan putoamisen maankamaralle.
33. Juhani Heino15.5.2007 klo 19:33
Ei paljasteta vielä keinulautajutun varsinaista ratkaisua, mutta otetaan erityistapaus: jos kutistuva tanko on aivan reunalla ja muuttuu hetkessä pistemäiseksi, lauta ehtii kallistua sen alta ja se putoaa maahan.
34. Olavi Kivalo15.5.2007 klo 23:16
Tanko muuttuu hetkessä pistemäiseksi. Hmm. Ollaan tekemisissä ilmiön kanssa, joka esiintyy supernovaräjähdyksessä. Aine romahtaa äärimmäisen tiheäksi neutronipisteeksi ja sitten mustaksi aukoksi (koska kaikki tapahtuu valon nopeudella). Minun on sanottava, että en tiedä mitä laudalle tapahtuu. Tämä on tosiaan erityistapaus ;-)Mutta nopeudella, jolla kutistuminen tapahtuu, on ratkaiseva merkitys.
35. Juhani Heino15.5.2007 klo 23:19
Samoin tankojen paksuudella on mielestäni ratkaiseva merkitys.
36. Matti16.5.2007 klo 21:40
Olen Juhani Heinon ja muiden samanmielisten kanssa samoilla linjoilla. Apina ja paino ovat samalla korkeudella, tekipä apina mitä tahansa - kiihdytti, hidastutti, meni ylös tai alas tasaisella nopeudella, irroitti hetkeksi otteensa köydestä, heilautti itseään ylös välillä köydestä irroittaen - siis ihan mitä tahansa (kunhan apinan paino ei muuttunut).Keinulautavertaus oli hyvä. Jos toinen ihminen kyykistyy, hänen päänsä laudasta nousee siten, että molempien ihmisten painopisteet ovat vaakatasolla. Kun hän nousee pystyyn, hänen päänsä laskee samalla tavalla. Jos hän hyppää, partneri nousee samaa tahtia.
Kyselin, mitä outoa apina havaitsee kiivetessään. Ajattelin, että se huomaa painonsa tuplautuneen, kun itsensä lisäksi se hilaa myös painoa ylöspäin. Mutta ei se taida näin ollakaan. Jos se nousee narua metrin, nousu maan suhteen on vain puoli metriä Samoin kiihtyvyys maan suhteen on vain puolet siitä mitä narun suhteeen. Kun keinulaudalla oleva ihminen suoristuu kyykkyasennostaan, ei hänkän huomaa massansa tuplautuneen, vaikka hän nostaa myös toisessa päässä olevaa ihmistä.
Sanotaan nyt vaikka sitten, että apina ihmettelee, kun rissa tulee puolta hitaammin vastaan.
37. qwer16.5.2007 klo 21:55
Mielestäni apina alkaa kiikkua ikäänkuin huonossa autossa olevat jouset, kun niitä painaa. Nyt kun kitkaa ei ole, apina kiikkuu ikuisesti siinä paikassa, mihin nousi. sama liike jatkuu, vaikka apina siirtyisi takaisin lähtösijoilleen. Apinalla kun ei ole ponnistuspaikkaa. Leikkikentillä härvelien kanssa pikkusilta asiaa voisi kysyä.
38. Jaska16.5.2007 klo 23:24
Matti, oletetaan apinan pystyvän ponnistamaan ylöspäin köydestä niin voimakkaasti, että se pystyy irrottamaan hetkeksi otteensa putoamatta alas. Ponnistus siis kumoaa maan hetkellisesti painovoiman ja apina kohoaa ylemmäs. Maallikkona väitän, että paino putoaa alaspäin koko sen ajan, jonka apina on irti köydestä. Sinun mukaasi paino pysyy tässäkin tapauksessa samalla korkeudella apinan kanssa. Minulla ei mene jakeluun, kuinka se olisi mahdollista.
39. Juhani Heino16.5.2007 klo 23:32
Jaska, kun apina ponnistaa ylöspäin köydestä, käsittääkseni myös paino nousee silloin yhtä paljon. Ja kun se alkaa pudota, niin tekee apinakin.
40. Matti16.5.2007 klo 23:40
Jaska, ei putoa. Paino saa saman kiihtyvyyden ylöspäin kuin apina. Se ensin nousee apinan kanssa tasatahtiin, ja sitten putoaa apinan kanssa tasatahtiin, aina siihen asti kunnes apina uudelleen nappaa köydestä kiinni.Kun tätä fundeeraa, niin kaikki kyllä loksahtaa paikoilleen, sekä maallikoiksi itseään kutsuville että muille.
41. Matti16.5.2007 klo 23:41
(Juhani Heino ehti ensin.)
42. Jaska16.5.2007 klo 23:49
Joo joo, tuonhan Mattikin totesi. Se ei ollut vastaus probleemaani. Minua kiinnostaa, mikä voima kohottaa painoa samanaikaisesti samalla nopeudella apinan kanssa, kun apina on IRTI köydestä. Onko siis niin, että apinan ponnistaessa ylös, painokin "ponnistaa" samalla voimalla ja nopeudella ylös eikä ala välittömästi apinan irrotettua otteensa pudota alas? Vrt. olettamukseni.
43. Jaska16.5.2007 klo 23:55
Oletetaan, että apina heilauttelee itseään laajenevassa kaaressa (vaikkapa jaloistaan roikkuen), kunnes se ääriasennossa irrottaa otteensa, kohoaa ja tarttuu kädellään köyteen korkeammalta. Miten paino tekee vastaavan operaation?
44. Juhani Heino17.5.2007 klo 00:05
Jaskan arvelu on mielestäni oikein. Siis silloin kun apina on irti, painoon (samoin kuin apinaan) vaikuttaa pelkästään maan vetovoima, mutta aiemman nykäisyn aiheuttama liike jatkuu jonkin aikaa ylöspäin.Heilauttelujuttu onkin kiintoisa. Täytyy miettiä miten se vaikuttaisi.
45. kudos17.5.2007 klo 01:12
Heilauttelussa apinan painopiste liikkuu ylös alas, joten köyteen kohdistuu voima, jonka vaikutuksesta paino liikkuu samassa tahdissa ylös alas. Kun apina irrottaa otteensa, sen painopiste on liikkeessä ylöspäin, joten painokin on liikkeessä ylöspäin. Paino jatkaa liikettään ylöspäin ihan samalla tavalla kuin apina(n painopiste).
46. Jaska17.5.2007 klo 12:05
Kudoksen teorian mukaan köysi löystyisi makkaralle apinan irrottaessa otteensa, koska se ei painottomana valu apinan puolelta maata kohti. Näin ollen apinan tarttuessa uudelleen köyteen apina ja paino rojahtavat välittömästi alaspäin, eikä operaatio nostanut apinaa pysyvästi korkeammalle. Apinan ainoa mahdollisuus on siis saavuttaa heilahtelulla niin kova vauhti, että se yltää tarttumaan rissaan. Silloin se kolauttaa päänsä painoon, sotkeutuu makkaralla olevaan köyteen ja kuristuu siihen lopulta kaulastaan putoamisen alkuasemiin päättyessä. Paino säilynee vahingoittumattomana, elleivät molemmat putoa alla olevaan kivikkoon painottoman köyden katkettua. Kumpi mahdollisuus on todennäköisempi?
47. kudos17.5.2007 klo 18:19
Jaska, käysi ei löysty makkaralle, koska myös se on liikkeessä apinan irrottaessa otteensa, joten myös se jatkaa liikettään mekaniikan 1. peruslain mukaisesti.
48. Juhani Heino17.5.2007 klo 19:33
Päädyin samaan kuin kudos, siinä tapauksessa että köysi pysyy pystysuorassa. Mutta se olisi epätodennäköistä, vaikka apina sitä yrittäisikin. Entä jos apina ryhtyy heiluttamaan köyttä tahallaan? Jos oletetaan ettei se sotke tehtävänasettelua tarttumalla painon puoleiseen köyteen, itse en ainakaan hahmota täsmälleen mitä tapahtuu.
49. Jaska17.5.2007 klo 20:59
Ei mahdu kaaliin kuin väkivaltaisesti sullomalla se, että painoton köysi kohoaisi ylös menemättä jonkin sortin kiemuralle. Kudoksen mukaan se pysyy samassa muodossa, siis hyvin kapean U:n muotoisena. Siinä tapauksessa sen täytyisi irrota rissasta, jonka yläpuolella pitäisi siis olla vapaata tilaa vähintään apinan loikan verran. Apina ei siis kohoa yhtään suhteessa köyteen, vaikka yltääkin rissaan. Jos se tarttuu loikkansa päätteeksi uudelleen köyteen, seuraa rojahdus alkuasemaan. Jos se sitä vastoin tarraa rissan korkeudelle nousseeseen painoon, köysi jää painottomuutensa ansiosta killumaan saavuttamastaan lakipisteestä alkuperäisen muotonsa säilyttäen, jos siis kudos on oikeassa.
50. Juhani Heino17.5.2007 klo 22:05
Jos apina on äärimmäisen vahva ja riuhtaisee köydestä äkillisesti, köysi lakkaa liikkumasta heti kun siitä ei enää vedetä alaspäin. Jos apina irrottaa otteensa, sen puoleinen köysi kai pysyy suorana. Jos se pitää edelleen köydestä kiinni, sen noustessa köysi menee kiemuralle. Paino taas nousee samaa tahtia ja sen puoleinen köysi menee kiemuralle joka tapauksessa. Mutta mielestäni se ei irtoa rissasta ellei vetäisy ole niin huima että apina ja paino nousevat korkealle ja lopulta vetävät kaiken köyden mukanaan.
51. kudos18.5.2007 klo 00:00
Kun apina on irrottamaisillaan otteensa, apinan puolella oleva köyden osa on liikkeessä alaspäin. Jos oletetaan, että köysi ei veny, kutistu eikä katkea, niin alaspäin menevä osa vetää köyden loppupäätä perässään. Rissan kohdalla köysi on liikkeessä ympyrän kaarta pitkin (itse asiassa tangentin suuntaisesti) ja punnuksen puolella se on liikkeessä ylöspäin.Kun apina on irrottanut otteensa, niin siihen ei enää vaikuta ulkoisia voimia. Mekaniikan 1. peruslain mukaan apinan puolella oleva osa jatkaa liikettään alaspäin ja punnuksen puolella oleva osa ylöspäin. Alaspäin menevä osa vetää edelleen köyden loppupäätä perässään. Rissan kohdalla köysi on edelleen liikkeessä ympyrän kaarta pitkin.
Köysi ei siis irtoa rissasta, koska alaspäin menevä osa vetää (=sisäinen voima) köyden loppupäätä perässään, mikä taivuttaa köyden rissan ympäri.
52. Juhani Heino18.5.2007 klo 00:22
Tässä vain on otettu teoreettinen lähtökohta että köysi on painoton. Siksi sillä ei ole inertiaakaan. Oikea köysi varmaan käyttäytyisi juuri noin.
53. kudos18.5.2007 klo 01:14
Painoton ei välttämättä ole massaton. Jos köyden tiheys on sama kuin ilman tiheys, niin köydellä on inertiaa, mutta eikö se silloin ole (ilmassa) painoton?Fotoni on (kai) massaton, mutta kuitenkin sillä on liikemäärä (inertia?). Onko muita massattomia kappaleita (hiukkasia)?
Onko syytä olettaa, että liikkuva massaton kappale pysähtyy heti, kun siihen ei vaikuta ulkoisia voimia?
En minä vaan tiedä.
54. iso S18.5.2007 klo 08:47
Wikipediasta: "Fotonilla ei ole lepomassaa eikä sähkövarausta. Se kuljettaa energiaa ja liikemäärää suhteessa taajuuteensa."
"Liikemäärä eli inertia (muita nimityksiä hitaus, jatkavuus ja vitka, tunnus p) on mekaniikassa vektorisuure, joka määritellään massan m ja nopeuden v tulona
P = mv"
Nämähän ovat maallikon mielestä keskenään ristiriidassa. Jos massa on nolla, on liikemääräkin nolla. Vai onko niin että fotonilla ei OLE liikemäärää, mutta jollakin mystisellä tavalla se KULJETTAA jonkin muun liikemäärää?
"Painoton ei välttämättä ole massaton." Varmaankin juuri näin. Jos ilman (tai veden tai muun ympäröivän aineen) vaikutusta ei olisi niin ymmärtääkseni naru jolla on massa ei voisi olla painoton tilanteessa missä apina ja paino olisivat puntarilla mitattavissa.
Ilman tiheys voisi tehdä ihmenarusta painottoman. Tehtävässä pelataan kuitenkin ehdottomuuksilla: naru ON painoton, rissa ON kitkaton. Ei suunnilleen eikä jostakin kohtaa tai toisinaan vaan jyrkkä ON. Ilman tiheys on narun yläpäässä pienempi kuin alapäässä, joten nosteen määräkin vaihtelee. Vielä tätäkin voisi yrittää kiertää siten että narun materiaalin tiheys vaihtelisi vastaavasti, mutta täydellinen painottomuus katoaisi silloinkin heti kun naru liikahtaisi pystysuunnassa. Sittenpä naru vasta merkillinen olisikin jos sen tiheys muuttuisi viiveettömästi ympäröivän ilman tiheyden mukaiseksi. Ehkä tämä onkin juuri se ilmiö jota apina ihmettelee?
Näin ollen uskon että painottoman narun täytyy olla myös massaton, ellei sitä ole punottu fotoneista. Fotoneilla on liikemäärää ilman massaa (ja Ferrarilla on Massa jonka liikemäärä oli Barcelonassa suurempi kuin Räikkösellä, mutta siitä ei ole tähän apua), mutta ihmenarulla liikemäärä lienee massattomuuden vuoksi nolla eikä sen siksi tarvitse noudattaa liikemäärän säilymislakia?
55. Jukkis18.5.2007 klo 08:57
Mistä tiedät että Massan liikemäärä oli suurempi kuin Räikkösen? Massan liikemäärään vaikuttaa sekä Massan massa että Massan tuolle massalleen autollaan aikaansaama nopeus, joten voi olla että Räikkösen Massaa suurempi massa aiheuttaa sen, että Räikkösen liikemäärä oli suurempi kuin Massan, vaikka Räikkösen omalle massalleen autollaan synnyttämä nopeus olikin pienempi kuin Massan massan nopeus. Tämä spekulaatio tietysti kohdistuu vain siihen aikaväliin kun Räikkösen massa ylipäänsä liikkui kisassa. Massan massa taisi liikua aika paljon pidemmän aikaa.
56. iso S18.5.2007 klo 09:23
Juu, viittaan nimenomaan Massan massan liikkeen määrään joka riitti koko kisan ajaksi kun Räikkösen massa liikkui vain vajaat 9 kierrosta. En katsonut kisaa joten en voi vertailla liikkeen laatua (nopeutta, kierrosaikoja), vain lehtitietoihin perustaen liikkeen määrää.Tällä ei siis ole mitään tekemistä inertian kanssa eikä fotoneistakaan tarvitse välittää kun formuloissa ei ole ajovaloja (joku punainen takavalo taitaa olla joten vähäisen määrän punaisia fotoneita on määrä liikehtiä taaksepäin).
57. Olavi Kivalo18.5.2007 klo 09:51
Kaikilla fysikaalisilla olioilla, joilla on energiaa, on massa. Myös valolla, sähkömagneettisella säteilyllä, on massa. Valon massa riippuu säteilyn etenemisnopeudesta, mutta tämä nopeus ei voi koskaan olla nolla. Valo ei voi olla liikkumaton, joka on sama asia kuin, että valolla ei ole lepoenergiaa eikä lepomassaa. Massa ja lepomassa ovat eri käsitteitä.Takaisin apinan tasolle. Oletetaan, että alussa sekä apina että puntti ovat maassa. Jos apina on selvästi painavampi kuin puntti , se voi narusta vetämällä hilata, jos jaksaa, punttia ylöspäin pysymällä itse tukevasti maassa. Jos puntti on selvästi painavampi kuin apina, apina voi kiivetä, jos jaksaa, narua ylöspäin puntin pysyessä tukevasti maassa. Annetaan nyt apinan ja puntin painojen lähestyä toisiaan. Tullaan tilanteeseen, jossa painojen ollessa samat, apina kiipeää ja puntti nousee, samaa tahtia.
Kipeämisnopeudella ei ole merkitystä paitsi siinä mielikuvituksellisessa tapauksessa, jolloin apina kiihdyttää nousua siinä määrin, että saavutettu nopeus riittää singauttamaan molemmat rissan yläpuolelle. Mitä sitten täsmällisesti tapahtuu, on mahdoton idealisoimatta ennakoida. Mutta aina voidaan asia kääntää ajatus- ja sanaleikiksi, joka on kivaa.
58. iso S18.5.2007 klo 10:33
Jaska väitti jokin aikaa sitten että paino valuu alas heti kun apina aloittaa kiipeämisen, koska silloin paino on lähempänä maapallon keskipistettä ja painovoima vaikuttaa siihen vahvemmin.En puutu siihen että tässä lisättiin tehtävän ulkopuolelta se oletus että koe tehdään maassa. Kuussa tehtynä ratkaisevampaa olisi se, kumpi on lähempänä kuun keskipistettä. Tuo olettamushan on kumottu, viimeksi 09:51, eli paino seuraa apinaa kuin hai laivaa.
Voisiko Jaskan painovoimateoriassa kuitenkin olla tietyillä ehdoilla perää, joko Jaskan ehdottamaan suuntaan tai päinvastaiseen? Voiko massan jakauma vaikuttaa asiaan vai voiko vaikutuksia laskea pelkän painopisteen perusteella? Apinahan ei oikein voi olla pistemäinen, eihän sitä voisi silloin tunnistaa apinaksi (paitsi ehkä hajun perusteella).
Oletetaan että apina on raskasmielinen, sen pää umpiluuta, hartiat leveät, kapea lantio ja pitkät rimppakintut. Silloin sen varpaat ovat selvästi kauempana painopisteestä kuin päälaki. Jos se nyt kääntyy painopisteensä varassa ylösalaisin, sen lähin kohta siirtyy kauemmas maapallon (tai muun painovoiman aiheuttajan) keskipisteestä. Eikö tästä seuraa mitään? Eikö painovoima ole kääntäen verrannollinen etäisyyden neliöön? Silloin pienikin muutos etäisyydessä on suuri muutos voimassa jos kappaleet ovat lähellä toisiaan. Maapallon halkaisijaan verrattuna apinan jalkojen pituus on hyvin pieni, mutta ero on olemassa ja pitäisihän sen vaikuttaa kun rissa on kitkaton.
Eikö tämä ole erittäin paljon heikompana vastaava ilmiö kuin mustaan aukkoon sukeltaminen pää edellä? Siinähän taitaa käydä huonosti: kun ollaan riittävän lähellä, pää pyrkii kiihtymään niin paljon nopeammin kun jalat että kaula ei kestä?
59. airisto18.5.2007 klo 12:41
"Jaska väitti jokin aikaa sitten että paino valuu alas heti kun apina aloittaa kiipeämisen, koska silloin paino on lähempänä maapallon keskipistettä ja painovoima vaikuttaa siihen vahvemmin."Jaskan väite varmaan olisi relevantti, jos maapallo päättäisi lopettaa akselinsa ympäri pyörimisen. Tällöin apinaan ja painoon vaikuttavat ainoastaan painovoimat. (Jos muut avaruuden voimat jätetään huomioimatta.)
60. kudos18.5.2007 klo 13:47
airisto, mikä voima apinaan ja punnukseen vaikuttaa maan pyörimisen vuoksi? Keskipako(is)voimako? Ei vaikuta, koska sellaista voimaa ei oikeasti ole olemassa.
61. airisto18.5.2007 klo 15:07
En tiedä, millä nimellä sitä voimaa nykyään kutsutaan. (keskihakuvoima?)Sitä voimaa tarkoitan, minkä ex. lingossa olevaa kiveä pyöritettäessä huomaa kohdistuvan käteen. Käden vastavoimahan ilmeisesti estää kiveä sinkoutumasta kuuluisaan Huitsin osavaltioon siihen asti, kunnes ote kirpoaa.
62. airisto18.5.2007 klo 15:23
Havainnollisesti: On magneetti, jossa on joku raudankappale kiinni. Pistetään magneetti pyörimään akselinsa ympäri kiihtyvällä nopeudella. Jossain vaiheessa pyörimisnopeuden kiihtyessä se raudankappale todennäköisesti singahtaa sinne edellisessä viestissä mainitsemaani paikkaan. Jos nopeutta hienosäädetään, voitaneen saada aikaan tilanne, jossa em. kappale levitoi pyörivän magneetin välittömässä läheisyydessä.
63. iso S18.5.2007 klo 15:28
Kyseessä lienee umpitieteellinen tarkkuus. Inertian lakia totellen kivi haluaisi jatkaa matkaansa siihen kuuluisaan tangentin suuntaan, joka nähtävästi on eräänlainen osavaltiokompassi. Jos keskipakoisvoima olisi todellinen, kivi lähtisi pakenemaan keskipisteeseen nähden säteen suuntaan.Kuka tahansa Linnanmäen kieputtimissa tai vastaavissa ollut on kokenut keskipakovoiman niin todellisena että voi tulla kudosvaurioita jos joku menee väittämään että kuvittelit vain!
64. iso S18.5.2007 klo 15:31
No tuota magneettijuttua en kyllä usko! Kun vauhti on irrottanut raudankappaleen magneetin otteesta, magneetin vetovoima menettää suuren osan viehätyksestään eikä vauhdin hidastaminen enää riitä palauttamaan rautakappaleen uskoa yhteiseen tulevaisuuteen.
65. Jaska18.5.2007 klo 18:09
Muiden teoriat alkavat mennä jo enemmän läskiksi kuin omani, eikä syyttä. Probleemihan on lähinnä imaginaarinen. Airiston puheenvuoro 12.41 painovoimasta ja maan pyörimisestä akselinsa ympäri toi mieleeni joskus pohtimani reaalimaailmaan kuuluvan ongelman. Se ei ole missään painetussa sanassa osunut silmääni, mutta todennäköisesti se on teille arvoisat fysiikan asiantuntijat tuttu. Se kuuluu näin: voiko maan pyörimisliike kumota osittain painovoiman, joka vaikuttaa maapallon pinnalla liikkuvaan kappaleeseen. Onko kyseinen vaikutus eksaktisti laskettavissa? Jos on, niin seuraava tehtävä on teille omiaan: Maan pinnan pyörimisnopeus päiväntasaajalla on n. 463,8 km sekunnissa (korjatkaa jos olen väärässä). Oletetaan, että päiväntasaajalla on pituushyppyrata , jossa lankku on molemmin puolin hiekkakasaa, tarkalleen itä-länsisuunnassa (voisi olla esim. Quitossa, joka on lähes päiväntasaajalla). Tommi Evilä hyppää ensin idästä länteen millimetrilleen tasan kahdeksan metriä tuulen nopeuden ollessa 0 koko kisan ajan. Oletetaan Evilän painavan tasan 75 kg, ja hänen nopeutensa olevan ponnistushetkellä 10 m/sek. Toiseen hyppyynsä Evilä vaihtaa vauhtisuuntaa, joutuu siis hyppäämään maan pyörimisliikettä vastaan. Hän käyttää kiihdytykseen saman määrän energiaa kuin ekassa hypyssäänkin. Kysymys 1) Onko hänen huippunopeutensa edelleen 10 m/sek. vai hitaampi. 2) Onko hänen hyppynsä pituus edelleen tasan 8 m vai lyhyempi? Kuinka paljon?
66. Juhani Heino18.5.2007 klo 18:57
Yleiskysymykseen: maan pyörimisliike kumoaa osittain painovoiman, siis navoilla "painaa" enemmän kuin päiväntasaajalla. Tästä syystä Maa ei ole pallo vaan aivan hieman litistynyt. Sehän tietysti myös lisää painoeroa, kun navoilla ollaan lähempänä Maan keskipistettä.Kysymykseen 1) väittäisin että nopeus on käytännössä sama. Juoksuhan kyllä koostuu loikista, ja kiihdytyksen energiasta hieman vähemmän kuluu pystysuoraan komponenttiin (siis painovoiman vastustamiseen) silloin kun juostaan pyörimisliikkeen suuntaan. Mutta ero on niin pieni että satunnaiset pyörteilyt vaikuttavat enemmän ilmanvastukseen.
Kysymykseen 2) vastaan samalla periaatteella: ero on merkityksetön muihin tekijöihin nähden, eli olisi aika turhaa laskea mitään.
Mutta jollain pyörivällä asteroidilla selviä eroja syntyisi: ei ilmanvastusta, pieni painovoima. Voisi vain käydä niin että Evilä loikkaisi itsensä avaruuteen eikä putoaisi lainkaan 8-)
67. Matti21.5.2007 klo 21:19
Jaskan kommentti apinan heilumisesta on mielenkiintoinen. Jos apina alkaa keinua kuin lapset pihakeinussa, niin paino alkaa myös heilua ylös-alas, mutta vastakkaisessa vaiheessa kuin apina. Kun apina on ylhäällä, paino on alhaalla, ja päinvastoin. Näin siis Jaska löysi keinon, jolla apina pääsee painon kanssa eri korkeudelle.Uskotteko tämän: Jos kaksi identtistä miestä seisoo keinulaudan päissä, ja toinen kyykistyy, ponnistaa ja hyppää ylöspäin, kun taas toinen on tönkkonä kuin suolapatsas, niin myös hän pomppaa laudalta ilmaan, aivan tasatahtia ponnistavan kanssa. Miehet pääsevät puoleen siitä korkeudesta, mihin mies maasta hypäten olisi päässyt. Tämä kaikki sillä oletuksella, että keinulauta on painoton, mikä on tietysti aika rankka oletus.
68. Olavi Kivalo21.5.2007 klo 22:59
Täytyisi täsmentää, mikä on alkutilanne, josta toinen aloittaa kyykistymisen ja millä nopeudella hän kyykistyy. Nämä vaikuttavat siihen, missä asennossa lauta on, kun kyykyssä oleva oikaisee itsensä. Mitä sen jälkeen tapahtuu riippuu taas nopeudesta, millä oikaisu tapahtuu.
KOMMENTOI