Fysiikkaa

[111na]

Oletkos kokeillut?

Olen ihan sopivassa määrin skeptikko ja oppinut myös uskomaan muutamiin juttuihin elämän varrella. En taida jaksaa juoda litraa hikoilematta puolta litraa sen aikana.

Minulla on kyllä analoginen henkilövaaka, joka on luotettava. Digitaalisiin näyttöihin tuskin on niin paljon luottamista - sen olen kokenut. Niissä voi olla täysin ala-arvoiset mitta-anturit.

Pitäisiköhän sittenkin kokeilla edes yhdellä tuopillisella vettä.

[optimistx]

Nyt menee jo lujaa ohi akvaarion mutta siltikin vielä fysiikkaa:

Jos juon litran vettä niin miksei se näy mennessäni vaakaan ? Ennen ja jälkeen otettu paino on ihan sama.

Kuitenkin jos otan litran vettä astiassa käteeni niin vaaka huomaa sen painon ja vähentää myös jos lasken astian pois käsistäni.

Kiitos kiintoisasta ongelmasta. Sentapainen ihmetytti minuakin.

Muutamissa huolellisesti testaamissani henkilövaaoissa näyttäisi olevan tahallisesti rakennettu muisti, jota näytetään uuden mittaustuloksen asemasta, jos uusi eroaa vanhasta enintään joitakin satoja grammoja.

Näin ylläpidetään illuusiota siitä, että vaaka näyttää 'oikein' eikä muka heittelehdi satunnaisesti.

Litran eli kilon 'korjaus' tuntuisi jo aika törkeän isolta. Suurimmat tapaamani ovat muistaakseni luokkaa +-0.4 kg 'korjaus'.

Mittaustulosta voi tutkia siten siten, että tahallaan poikkeuttaa odotettua tulosta tarkoin tunnetulla määrällä, esim. ottamalla mukaan punnitukseen vaikkapa tarkoin 2,000 kg lisäpainon. Sitten taas punnitus ilman lisäpainoa jne. Näin saadaan punnituksista dokumentoiduksi sarja, josta voidaan päätellä keskiarvo, hajonta yms tilastollisisa suureita.

Vaikka digitaalivaa'an näytön erotuskyky olisi vain 0.1 kg, niin valitsemalla joukon lisäpainoja esim. x+25 gramman askelin (vaikkapa 2.025 kg,
4.050 kg, 6.075 kg), niin voi saada lukemista lasketuksi tulokset tarkemmin kuin 0.1 kg askelilla. Toistamalla mittauksia voidaan keskiarvoa tarkentaa paljonkin. On tietysti sitten toinen tarina, miten paljon kalibroimaton vaaka näyttää väärin kaiken aikaa systemaattisesti, esim. 1.050 kg liian vähän.

Luulenpa, että näin kokeilemalla litran oluen 'katoaminen' saa selityksensä. En oikein usko hikoamisen merkitykseen, jos punnitusten väliä on esim. 1 minuutti. Tosin tunneissa huomaamatonta hikoamista saattaa olla useita satoja grammoja huoneenlämmössäkin.

[millia]

Tai jos kalalle laittaa kelluntaliivit päälle ja pistetään pinnalle kellumaan. Nouseeko allaskokonaisuuden paino silloin?

Entäs tuo pohjalle liimattu styrox josta tämä kaikki alkoi. Onko kellään siihen ajatuksia?

Allaskokonaisuuden paino nousee tasan sen verran mitä kelluntaliivit painavat ellei vettä syrjäydy altaasta koska sinne laitettiin kelluntaliivit.

Styrokslevy nostaa allaskokonaisuuden painoa sen verran mitä styrokslevy painaa, jos siis kaikkia aineita tulee joka tapauksessa yhtä paljon, eikä esim. hiekkaa tule styrokslevyn verran enemmän jos styrokslevy jätetään pois. Sillä ei ole kokonaisuuden massaan yhtään mitään merkitystä missä järjestyksessä ne pinoaa ja minkä kokonaisuuden osan sijoittaa mihinkäkin kohtaa. Esim. jos otat kalan akvaariosta ja sijoitat sen kansilasin päälle, akvaariokokonaisuus painaa edelleen yhtä paljon. Jos kalalla on uimarakko täynnä ilmaa, akvaario painaa edelleen yhtä paljon ellei akvaario ole piripintaan täynnä. Muutenhan vedessä olevan kalan tilavuuden suureneminen poistaisi altaasta vettä saman verran kuin kalan tilavuus kasvoi ja koska ilma on kevyempää kuin vesi, kevenisi allas sen verran mitä ilman ja veden massojen erotus on x tilavuus.


Näin pohtii blondi Hämeestä.

[NoiR]

Massa ja paino ovat fysiikassa eri käsitteitä, arkikielessä ne pyrkivät menemään sekaisin tai tarkoittamaan samaa asiaa.

Aivan, kappaleen massahan on muuttumaton suure ja paino taas vaihtelee mittauspaikan mukaan, esimerkiksi erilaisissa painovoimakentissä. Menikös tämä nyt oikein?

/snip
...kalaan kohdistuva kokonaisvoima on 1 N - 0,5 N = 0,5 N. Jos kala syrjäyttäisi vettä 1 dl verran eli kaksikertaisen määrän, niin se kelluisi pinnalla, koska silloin paino ja noste olisivat yhtä suuret ja eri suutaisina voimina kumoaisivat toisensa.

Kuinka kala kelluu "keskivedessä" evääkään väräyttämättä, jos kalaan kohdistuva kokonaisvoima kohti Maan keskustaa on suurempi kuin veden aiheuttama noste? Eikös kala silloin uppoaisi pohjalle, niinkuin esim. vaikka leväbarbeille, monneille yms. näyttäisi käyvän? Nehän kestävät "keskivedessä" vain jonkunlaisilla uintiliikkeillä.

[111na]

Kuinka kala kelluu "keskivedessä" evääkään väräyttämättä, jos kalaan kohdistuva kokonaisvoima kohti Maan keskustaa on suurempi kuin veden aiheuttama noste?

Ei mitenkään, vaan pohjalle putoaa. Uimarakkoaan laajentamalla se kuitenkin pystyy nousemaan sieltä ylös. Uimarakossa on kaasua ('ilmaa' - mikä lie koostumus.. mutta se ei ole oleellista, vaan se että täyte on kaasun olomuodossa, koska kaasut ovat kokoon painuvia paineessa). En tiedä yhtään mikä mekanismi säätelee rakon kaasun määrää, mutta oleellista lienee että se pystyy puristamaan tai laajentamaan rakkoaan lihastensa avulla. Tämähän varmaankin vaikuttaa kalan tilavuuteen jolloin se syrjäyttää säädeltävän suuruisen määrän vettä.

Leväbarbilla ei taida olla toimivaa uimarakkoa, vai onko edes' huonoa'?

Ihmisellä on keuhkot käytettävissä uidessa ja sukeltaessa hieman samaan tapaan. Kun kelluu rentona, voi hengittää pinnalla rauhassa ja levossa. Kun puhaltaa keuhkoja tyhjiksi tarpeeksi, alkaa vajota pohjaa kohden. Ihminen on niin lähellä makean veden ominaistiheyttä, että kun kellumista ensimmäistä kertaa harjoittelee, se ei onnistu ennen kuin rentoutuu. Liiallinen jännitys jo kutistaa tarpeeksi ihmistä kokoon niin että ei vain kellu.

[JJVi]

Liiallinen jännitys jo kutistaa tarpeeksi ihmistä kokoon niin että ei vain kellu.

Hieman kyllä epäilen, että harjoitteluvaiheessa vaikuttaa enemmänkin väärä asento / keuhkojen täytös.

[111na]

Tämä on oma kokemukseni. Sitä voi sanoa myös hengitystekniseksi asiaksi yhtä hyvin kuin hieman epämääräiseksi jännittämiseksi. Asentoja rentouttavaan levolliseen kellumiseen en tunne kuin yhden mikä löytynee, kunhan suu on ilmassa.

Kuinka kala kelluu "keskivedessä" evääkään väräyttämättä, jos kalaan kohdistuva kokonaisvoima kohti Maan keskustaa on suurempi kuin veden aiheuttama noste?

Ei mitenkään, vaan pohjalle putoaa. Uimarakkoaan laajentamalla se kuitenkin pystyy nousemaan sieltä ylös. Uimarakossa on kaasua ('ilmaa' - mikä lie koostumus.. mutta se ei ole oleellista, vaan se että täyte on kaasun olomuodossa, koska kaasut ovat kokoon painuvia paineessa). En tiedä yhtään mikä mekanismi säätelee rakon kaasun määrää, mutta oleellista lienee että se pystyy puristamaan tai laajentamaan rakkoaan lihastensa avulla. Tämähän varmaankin vaikuttaa kalan tilavuuteen jolloin se syrjäyttää säädeltävän suuruisen määrän vettä.

Leväbarbilla ei taida olla toimivaa uimarakkoa, vai onko edes' huonoa'?

Ihmisellä on keuhkot käytettävissä uidessa ja sukeltaessa hieman samaan tapaan. Kun kelluu rentona, voi hengittää pinnalla rauhassa ja levossa. Kun puhaltaa keuhkoja tyhjiksi tarpeeksi, alkaa vajota pohjaa kohden. Ihminen on niin lähellä makean veden ominaistiheyttä, että kun kellumista ensimmäistä kertaa harjoittelee, se ei onnistu ennen kuin rentoutuu. Liiallinen jännitys jo kutistaa tarpeeksi ihmistä kokoon niin että ei vain kellu.

[NoiR]

Kuinka kala kelluu "keskivedessä" evääkään väräyttämättä, jos kalaan kohdistuva kokonaisvoima kohti Maan keskustaa on suurempi kuin veden aiheuttama noste?

Ei mitenkään, vaan pohjalle putoaa. Uimarakkoaan laajentamalla se kuitenkin pystyy nousemaan sieltä ylös.

Eikös tämä käytännössä tarkoita samaa, kuin että veden aiheuttama kalaan kohdistuva noste kasvaa (ilmarakon laajentumisen tuloksena) jokseenkin yhtäsuureksi, kuin kalaan kohdistuva kokonaisvoima Maan keskustaa kohti?

[mcurie]

Tämä taisi olla sellainen fysikaalinen kala, johon kohdistuu vain kaksi voimaa ja muut jätetään huomioimatta. Vähän niin kuin se pyöreä lehmä. Minäkin muistan lukeneeni jostain, ettei pohjakaloilla ole lainkaan uimarakkoa ja muillakin kaloilla niitä on useampaa sorttia.

Kuinka kala kelluu "keskivedessä" evääkään väräyttämättä, jos kalaan kohdistuva kokonaisvoima kohti Maan keskustaa on suurempi kuin veden aiheuttama noste? Eikös kala silloin uppoaisi pohjalle, niinkuin esim. vaikka leväbarbeille, monneille yms. näyttäisi käyvän? Nehän kestävät "keskivedessä" vain jonkunlaisilla uintiliikkeillä.

[NoiR]

Tämä taisi olla sellainen fysikaalinen kala, johon kohdistuu vain kaksi voimaa ja muut jätetään huomioimatta. Vähän niin kuin se pyöreä lehmä. Minäkin muistan lukeneeni jostain, ettei pohjakaloilla ole lainkaan uimarakkoa ja muillakin kaloilla niitä on useampaa sorttia.

Kuinka kala kelluu "keskivedessä" evääkään väräyttämättä, jos kalaan kohdistuva kokonaisvoima kohti Maan keskustaa on suurempi kuin veden aiheuttama noste? Eikös kala silloin uppoaisi pohjalle, niinkuin esim. vaikka leväbarbeille, monneille yms. näyttäisi käyvän? Nehän kestävät "keskivedessä" vain jonkunlaisilla uintiliikkeillä.

Haha Kyllä sitä voisi työpäivää turhemminkin käyttää kuin miettimällä näitä asioita... kiitos vaan osallistuneille!

[try-out]

Ompas hyvää fysiikkaa

Se on kuitenkin selvää että 100g kala painaa vedesssä 0g mutta nostaa silti koko akvaarion painoa 100 grammalla

Tämän voi selvittää punnitsemalla kalan vedessä.

Styroksi taas painaa vedessä esim -1kg mutta nostaa silti koko akvaarion painoa sen painon verran. Samoin kuin esim kaasupallo ilmassa painaa miinus grammoja. Taasen jos punnitaan tyhjiössä, kaikki painaa jotain.

Samoin jos ihmisellä on masussa kaasuja, puntarin lukema tietty vähenee? Koska kaasut nostavet kehoa ylöspäin.

Hauskahan se kyllä olisi, jos akvan pohjassa oleva styroksi nostaisi koko akvan ilmaan

[111na]

Tämän voi selvittää punnitsemalla kalan vedessä.

Kuinkahan monta vaakaa on juuri tällä hetkellä laitettu jo akvaarioihin asian todentamiseksi.

Samoin jos ihmisellä on masussa kaasuja, puntarin lukema tietty vähenee? Koska kaasut nostavet kehoa ylöspäin.

Ympäröivää kaasua kevyemmät kaasut (tiheydeltään pienemmät) nousevat ylöspäin. Jos ryppylanka on kovin tiukalla, voi kuitenkin paine kasvaa niin suureksi ettei keventymistä tapahdu kaasun painuessa kokoon. Todellinen kevennys tapahtuukin silloin vasta löysentämällä kontrollia.

[Silakka]

Se on kuitenkin selvää että 100g kala painaa vedesssä 0g mutta nostaa silti koko akvaarion painoa 100 grammalla

Tämän voi selvittää punnitsemalla kalan vedessä.

Styroksi taas painaa vedessä esim -1kg mutta nostaa silti koko akvaarion painoa sen painon verran. Samoin kuin esim kaasupallo ilmassa painaa miinus grammoja. Taasen jos punnitaan tyhjiössä, kaikki painaa jotain.

No voi mennä välimerkkien rakasteluksi, mutta kantsii erottaa 2 asiaa, massa ja kappaleeseen vaikuttavat voimat ja sitä kautta tuleva liiketila

Mainitsemasi g eli gramma on massan yksikkö, ja se on kyllä ihan sama on kala sitten lautasella, akvaariossa tai kuussa.

Tietty jenkithän sotkevat noita päättömissä yksiköissään, esim. painetta ilmoittaessaan tyyliin "paunaa per neliötuuma".

Kun tuossa mittaat painoa, niin varmaan käyttät vaakaa joka käytännössä mittaa kappaleen tietyssä suunnassa kohdistuvaa kokonaisvoimien komponenttia (olipas hienosti selitetty.. tai sitten ei).

[RPekka]

esim. painetta ilmoittaessaan tyyliin "paunaa per neliötuuma".

Naulaa. Suomenkielessä ei ole sanaa pauna. Paunu on kyllä sukunimi ja sauna sellainen lämmin huone mutta pauna ei ole mitään.

[Silakka]

esim. painetta ilmoittaessaan tyyliin "paunaa per neliötuuma".

Naulaa. Suomenkielessä ei ole sanaa pauna. Paunu on kyllä sukunimi ja sauna sellainen lämmin huone mutta pauna ei ole mitään.

Okei, kiitos tarkennuksesta Wikipedian mukaan olisivat synonyymeja
http://fi.wikipedia.org/wiki/Pauna

Mutta sitä piti vielä edelliseen jatkaa, ettei negatiivista massaa (viestissä oli "-1kg") ole kai vielä löydetty

[mcurie]

Ihana tavata muitakin pilkun rakastelijoita. Meitä on siis monta!

Eihän sitä massan alkuperääkään ole vielä kokeellisesti verifioitu, vaikka ne Cernissä kovasti sitä yrittävätkin. Mutta odotellaan.

[try-out]

esim. painetta ilmoittaessaan tyyliin "paunaa per neliötuuma".

Naulaa. Suomenkielessä ei ole sanaa pauna. Paunu on kyllä sukunimi ja sauna sellainen lämmin huone mutta pauna ei ole mitään.

Okei, kiitos tarkennuksesta Wikipedian mukaan olisivat synonyymeja
http://fi.wikipedia.org/wiki/Pauna

Mutta sitä piti vielä edelliseen jatkaa, ettei negatiivista massaa (viestissä oli "-1kg") ole kai vielä löydetty

Olet oikeassa juu. Mutta viittasin maalaisjärki massaan massalla, mitä puntari näyttää Eli voimaan puntria kohden maan vetovoiman suuntaisesti Periaatteessahan puntarin lukemaa pidetään massana, vaikka se ei sitä ole Koska kaikki marketn punnitsemis välineet näyttänee eri lukemaa kuussa ja maassa (jahka nuo kuumatkat halpenisi, voisi koklata..)

[mcurie]

esim. painetta ilmoittaessaan tyyliin "paunaa per neliötuuma".

Naulaa. Suomenkielessä ei ole sanaa pauna. Paunu on kyllä sukunimi ja sauna sellainen lämmin huone mutta pauna ei ole mitään.

Okei, kiitos tarkennuksesta Wikipedian mukaan olisivat synonyymeja
http://fi.wikipedia.org/wiki/Pauna

Mutta sitä piti vielä edelliseen jatkaa, ettei negatiivista massaa (viestissä oli "-1kg") ole kai vielä löydetty

Olet oikeassa juu. Mutta viittasin maalaisjärki massaan massalla, mitä puntari näyttää Eli voimaan puntria kohden maan vetovoiman suuntaisesti Periaatteessahan puntarin lukemaa pidetään massana, vaikka se ei sitä ole Koska kaikki marketn punnitsemis välineet näyttänee eri lukemaa kuussa ja maassa (jahka nuo kuumatkat halpenisi, voisi koklata..)

Sinäkin olet oikeassa, try-out! Maalaisjärkimassa, onpa hyvä termi Onkohan sellaista puntaria muuten olemassakaan, mikä mittaisi suoraan massan suuruutta voiman asemasta?

[RPekka]

Onkohan sellaista puntaria muuten olemassakaan, mikä mittaisi suoraan massan suuruutta voiman asemasta?

On. Tunnetaan yleisesti nimellä tasapainovaaka tai vastapainovaaka. Sellaisella vaa'alla mitataan suoraan massojen suhdetta ja välityssuhteilla kikkailemalla ja hyvällä valmistustarkkuudella sellaisesta saa melkoisen tarkankin.

[Silakka]

Onkohan sellaista puntaria muuten olemassakaan, mikä mittaisi suoraan massan suuruutta voiman asemasta?

On. Tunnetaan yleisesti nimellä tasapainovaaka tai vastapainovaaka. Sellaisella vaa'alla mitataan suoraan massojen suhdetta ja välityssuhteilla kikkailemalla ja hyvällä valmistustarkkuudella sellaisesta saa melkoisen tarkankin.

Hmm... en tiedä riittääkö tämä sellaiseksi puntariksi joka mittaisi "suoraan" massan.

Huonona esimerkkinä: käännä toi systeemi 90 astetta kallelleen, ei toimi -> mittaa todellisuudessa voiman kautta.

Tai toihan nyt on sinänsä oikeastaan ihan sama kuin normivaaka, tässä tuo vastavoima tulee toisesta massasta, toisessa tapauksessa taas yleensä kai jousesta.

Ja tuossahan totesitkin että se mittaa massojen _suhdetta_ ...

... fysiikka saivartelu jatkuu... Sinänsä ei kai massaa voi havaita muuten kuin painovoiman kautta, vai voiko?

[RPekka]

Onkohan sellaista puntaria muuten olemassakaan, mikä mittaisi suoraan massan suuruutta voiman asemasta?

On. Tunnetaan yleisesti nimellä tasapainovaaka tai vastapainovaaka.

Ja tuossahan totesitkin että se mittaa massojen _suhdetta_

Kuten jo aiemmin todettua massa on aineen ominaisuus ja sitä verrataan aina (yleensä toki muutaman välivaiheen kautta) hiili-12:n massaan.

Jos massa halutaan määrittää suoraan, kulkematta toisen massan kautta ei auta muu kuin ottaa elektronimikroskooppi kauniiseen käteen ja alkaa atomien laskentaan. Tästäkin toki saadaan vain likiarvo koska aineilla on eri isotooppeja ja pienillä näytteillä todellinen keskiarvo voi erota tilastollista keskiarvo rajustikin. Yksi mooli hiili-12 -isotooppiahan tunnetusti painaa 12 grammaa mutta onhan 6,02214*10^23 atomissa koko laskeminen.

[edit]
Pakko muuten noista paunoista vielä jatkaa sen verran että jos voidaan puhua paunasta niin voidaan puhua myös kivestä eikä leiviskästä. 1 stone = 14 pounds = 6.35029318 kg. On ollut monesti mielessä että pitäisi ottaa oheinen kivi ja kilkutella siitä niin paljon materiaalia pois että kemianosaston tarkkuusvaaka näyttää mahdollisimman tarkasti tuota lukemaa. Sen jälkeen kalibroitu kivi lasivitriiniin yliopiston pääkäytävälle ja siihen siisti lappu "prototype, 1 stone, 6.35029318 kg". Kaikkihan tietävät että kilogramman prototyyppiä säilytetään Pariisissa mutta missä on virallinen naulan tai leiviskän prototyyppi?

[try-out]

Kaikkihan tietävät että kilogramman prototyyppiä säilytetään Pariisissa

Nyt täytyy rehellisesti tunnustaa etten tiennyt Ei tullut edes pariisin reissulla vastaan. Mona Liisa vei ehkä huomion (vaikka tuskin se kilon palikka taidemuseossa piilee..)

Juu, tuo vastapainovaaka ei tullut mieleen. Sillähän sitä juurikin vähän aikaa sitten punnittiin kaupassa lauantai makkaralle hintaa. Niin se aika rientää. Tuommoisellahan olisi hyvä punnita kaloja akvaariossa

Nyt kun tuli tarkat määritelmät massalle, niin kuinka veden noste määräytyy eri syvyyksillä? Onko tuo aikalailla tiheyksien suhteessa jollain kertoimella?

[111na]

Nyt kun tuli tarkat määritelmät massalle, niin kuinka veden noste määräytyy eri syvyyksillä? Onko tuo aikalailla tiheyksien suhteessa jollain kertoimella?

Kuulostaa oudolle kysymykselle, koska minulle on opetettu etteivät nesteet puristu kokoon. Siksi merenpohjan syvyyksissä veden tiheys olisi sama kuin pintapuolella.

[RPekka]

Kuulostaa oudolle kysymykselle, koska minulle on opetettu etteivät nesteet puristu kokoon. Siksi merenpohjan syvyyksissä veden tiheys olisi sama kuin pintapuolella.

Niinhän ne on aina vielä lukiossakin valehdelleet. Todellisuus on tarua ihmeellisempää ja esimerkiksi teräsputkista, pumpuista ja sylintereistä koostuvan hydraulijärjestelmän suurin jousto tulee öljyn kokoonpuristumisesta. Pienikin pätkä kumiletkua välissä ja öljyn kokoonpuristuvuus voidaankin jo sitten unohtaa.

Pari semmoista esinettä jota olen tosiaan kaivannut yläasteen ja lukion fysiikan tunneilta on kitkaton taso ja kokoonpuristumaton neste. Kumpaakaan en ole kirjoitusten jälkeen törmännyt...

[111na]

No miten on meren suhteen?