Fysiikkaa

[Ad]

Hieman filosofointia. Tuli tässä mieleen styroxia silikoonatessa seuraava:

Jos akvan pohjalle silikoonaa kiinni styroxia jolla siis upotettuna tulee olemaan melkoinen noste. Eli ilman silikoonia se lähtisi sieltä kuin hauki rannasta pintaan. Tarkoittaako tämä siis että kun se on kiinni siinä pohjalasissa niin se koko ajan pyrkii vetämään pohjalasia ylöspäin ja tällä tavalla omalta osaltaan hieman kumoaa esim päällä olevien kivien painon. Kaikkea sitä nyt funtsii.

Entä jos akvaarioon laittaa kaloja, tuleeko altaasta painavampi? Niillähän on uimarakot ja ovat käytännössä painottomia vedessä....

Tärkeitä kysymyksiä...

[NoiR]

Hehe, hauskaa pohdintaa!

No tuo kalaesimerkki: kalahan syrjäyttää tilavuutensa verran vettä, joten akvaarion painohan nousee kaloja lisättäessä vain jos kala on painavampi kuin syrjäyttämänsä vesi. Näinhän kai harvoin on, vaan kalat ovat juuri tuon uimarakkonsa ansiosta jotakuinkin veden painoisia(?). Tietysti poikkeuksena varmaankin pohjakalat

edit: äh... "veden painoisia" tarkoittaa siis kalojen (massa)tiheyden vai mikäsenyton olevan sama kuin vedellä.

[Ad]

Jos siis oletetaan että kala painaa saman verran kuin syrjäyttämänsä vesi niin akvaarion paino siis nousisi saman verran...Loogista. Näinhän se varmaan onkin.

[joppe]

Hieman filosofointia. Tuli tässä mieleen styroxia silikoonatessa seuraava:

Jos akvan pohjalle silikoonaa kiinni styroxia jolla siis upotettuna tulee olemaan melkoinen noste. Eli ilman silikoonia se lähtisi sieltä kuin hauki rannasta pintaan. Tarkoittaako tämä siis että kun se on kiinni siinä pohjalasissa niin se koko ajan pyrkii vetämään pohjalasia ylöspäin ja tällä tavalla omalta osaltaan hieman kumoaa esim päällä olevien kivien painon. Kaikkea sitä nyt funtsii.

Entä jos akvaarioon laittaa kaloja, tuleeko altaasta painavampi? Niillähän on uimarakot ja ovat käytännössä painottomia vedessä....

Tärkeitä kysymyksiä...

Joo just silleen. Tosin tuskinpa se rytoksi jaksaa lasia liimauksistaan vetää.
Kalojen allasta lisäävä paino riippuu niiden tilavuuden syrjäyttämän veden massasta ja kalojen oman massan erotuksesta. Suhde vaihtelee koska kalan uimarakon sisältämä ilmamäärä riippuu uintisyvyydestä.
Periaatteessa allas kevenee kun kala tulee altaaseen jos lähtökohtana on altaan vesimäärän vakio. Koska uimarakossa oleva ilma on vettä kevyempää.
Käytännössä altaan paino lisääntyy koska kalojen tilavuutta vastaava vesi ei poistu altaasta vaan nostaa vedenpintaa joka taas yleensä hukkuu varmuusvaroihin.

Noin nyt äkkiseltään tuli mieleen mutta varmaan veden lämpötila ja mahdolliset lämpökerrostumat ja kalalaji vaikuttaa asiaan kun kaikilla ei ole uimarakkoa. Joku viisas osa varmaan selittää lisää.

[optimistx]

...

edit: äh... "veden painoisia" tarkoittaa siis kalojen (massa)tiheyden vai mikäsenyton olevan sama kuin vedellä.

Jos lisäät akvaarioon kalan, joka keittiövaa'alla kuivalla alustalla sätkivänä painaa 100 g, niin

a) lisääntyyko akvaariokokonaisuuden paino 100 g:lla?

b) vai eikö lisäänny?

---

Entä sitten, kun otat akvaariosta pois vettä 100 g, mitä kummaa voisi tapahtua koko systeemin painolle?

---

Entä jos teet molemmat yo tempaukset peräkanaa, mikähän tilanne olisi?=

[NoiR]

...

edit: äh... "veden painoisia" tarkoittaa siis kalojen (massa)tiheyden vai mikäsenyton olevan sama kuin vedellä.

Jos lisäät akvaarioon kalan, joka keittiövaa'alla kuivalla alustalla sätkivänä painaa 100 g, niin

a) lisääntyyko akvaariokokonaisuuden paino 100 g:lla?

b) vai eikö lisäänny?

---

Entä sitten, kun otat akvaariosta pois vettä 100 g, mitä kummaa voisi tapahtua koko systeemin painolle?

---

Entä jos teet molemmat yo tempaukset peräkanaa, mikähän tilanne olisi?=

1 kysymys: a) tietenkin lisääntyy... paitsi jos akvaario olisi täytetty piripintaan jolloin kalan syrjäyttämä vesimäärä valuisi pois akvaariosta, tällöinhän akvaariokokonaisuuden paino pysyisi kai jokseenkin samana.

2. kysymys: no toki kokonaisuuden paino vähenee 100g:lla

Jos tekisin ylläolevat tempaukset peräkanaa niin lopputulos riippuisi akvaarion täytöstä. Jos siis kyseessä olisi tuo epätodennäköinen "piripintaan" täyttö niin akvaariokokonaisuuden paino laskisi tuon 100g minkä verran vettä poistettaisiin. Jos taas akvaario on täytetty niinkuin se yleensä täytetään niin akvaariokokonaisuuden paino ei muutuisi.

Tässä oletuksena nyt se että kala painaa saman verran kuin tilavuutensa verran vettä...

[Ad]

Niin tai jos minä menen koko 0,1 tonnin painollani kylpyammeeseen ja vesi ei läiky yli niin painaako amme 100 kg enemmän...En usko, koska olen vettä kevyempi...vai olenko en taida ollakkaan. Toki ainakin osa minusta on pinnan yläpuolella mutta vaikuttaakohan se. No nyt menee jo hieman sivuun.

[NoiR]

Niin tai jos minä menen koko 0,1 tonnin painollani kylpyammeeseen ja vesi ei läiky yli niin painaako amme 100 kg enemmän...En usko, koska olen vettä kevyempi...vai olenko en taida ollakkaan. Toki ainakin osa minusta on pinnan yläpuolella mutta vaikuttaakohan se. No nyt menee jo hieman sivuun.

Kylläpä se kylpyamme kokonaisuus taitaa painaa sen 0.1t enemmän jos vettä ei poistu altaaseen kömpiessäsi... (ammeen painohan ei tietenkään muutu )

[Ad]

Jos lisäät akvaarioon kalan, joka keittiövaa'alla kuivalla alustalla sätkivänä painaa 100 g, niin

a) lisääntyyko akvaariokokonaisuuden paino 100 g:lla?

b) vai eikö lisäänny?


Tämähän olisi periaatteessa helppo testata. Ei muuta kuin tarkka vaaka ja siihen vedellä täytetty purkki johon tiputtaa kalan. Sitten ei muuta kuin näytöltä katsomaan. Toki pitäisi tietää kalan painon. Jotenkin kuitenkin vieläkin jaksan epäillä että nousee yhtä paljon kuin mitä se yksinäinen kala siinä vaalla olisi painanut.

[NoiR]

Jos lisäät akvaarioon kalan, joka keittiövaa'alla kuivalla alustalla sätkivänä painaa 100 g, niin

a) lisääntyyko akvaariokokonaisuuden paino 100 g:lla?

b) vai eikö lisäänny?


Tämähän olisi periaatteessa helppo testata. Ei muuta kuin tarkka vaaka ja siihen vedellä täytetty purkki johon tiputtaa kalan. Sitten ei muuta kuin näytöltä katsomaan. Toki pitäisi tietää kalan painon. Jotenkin kuitenkin vieläkin jaksan epäillä että nousee yhtä paljon kuin mitä se yksinäinen kala siinä vaalla olisi painanut.

Onnistuuhan tuo muullakin kuin kalalla kokeilla... ota vaikka kivi tai puukapula. Vaikka puu on kevyempää kuin vesi sen massa on sama, kelluu se sitten vedessä tai kököttää vaa'alla.

[Ad]

Pitänee testata koska kyseessähän on todella tärkeä asia.

Toisaalta puukalikalla ei ole uimarakkoa, kivestä nyt puhumattakaan...

[NoiR]

Pitänee testata koska kyseessähän on todella tärkeä asia.

Juurikin näin!

[hx]

Periaatteessa allas kevenee kun kala tulee altaaseen jos lähtökohtana on altaan vesimäärän vakio. Koska uimarakossa oleva ilma on vettä kevyempää.
Käytännössä altaan paino lisääntyy koska kalojen tilavuutta vastaava vesi ei poistu altaasta vaan nostaa vedenpintaa joka taas yleensä hukkuu varmuusvaroihin.

Mä jotenkin näkisin, että jos se kala on syrjäyttämäänsä vesimäärää köykäsempi, niin se ei oikein tahdo pysyä siellä uppeluksissa... Oli sillä nyt sitte uimarakkoa eli ei?

Sen uimarakon tehtäviin vissiin kuuluu painottaa se kala syrjäyttämänsä vesimäärän painoiseksi vai häh?

[optimistx]

...
Periaatteessa allas kevenee kun kala tulee altaaseen jos lähtökohtana on altaan vesimäärän vakio. Koska uimarakossa oleva ilma on vettä kevyempää.
...

? Olkoon 20 kg:n akvaariossa 100 litraa vettä kaiken aikaa. Lisään sinne 50-kiloisen kalan uimaan vaikka hissunkissun ylös alas,
niin eikös se akvaarion alla oleva vaaka näytä aika tismalleen 170 kg?

Mielihyvin olen tässä asiassa väärässä, sillä jos ei näin ole, niin alan varmaan rakennella ihmeellistä painovoiman voittavaa kalakulkuneuvoa.

[joppe]

Mä jotenkin näkisin, että jos se kala on syrjäyttämäänsä vesimäärää köykäsempi, niin se ei oikein tahdo pysyä siellä uppeluksissa... Oli sillä nyt sitte uimarakkoa eli ei?

Sen uimarakon tehtäviin vissiin kuuluu painottaa se kala syrjäyttämänsä vesimäärän painoiseksi vai häh?

Voi olla niinkin.En tiedä käyttääkö kala uimarakkoaan vain lihasvoimaa helpottamaan ylösnousuissa vaiko käyttääkö sitä puhdasta nostetta tuottamaan jolloin olisi ajoittain vettä kevyempää. Jälkimmäistä epäilen.
Uimarakon tehtäviin kuuluu vissiin myös sen sen kalan painottaminen syrjäyttämäänsä vettä painavammaksi jotta se uppoaa sinne veteen. Siis tosiaan jos ei käytä ominaisuutta vain lihasvoimaa helpottamaan.
Jokatapauksessa kalan syrjäyttämän veden massa ja kalanmassan suhde ei ole vakio johtuen siitä uimarakon ominaisuudesta. Sen lisäksi vesi painaa eri summia eri lämpötiloissa joten aiheesta voisi tehdä vaikka mitä laskelmia joihin tällä kouluohjalla ei ole enempää eväitä. Joten joku kouluja käynyt vois tehdä kaavat ja piirtää paragraaffit.


Optimistikille vielä jotta tosiaan se painaa juuri sen 170kg. Sanoin vesimäärän olevan kun piti sanoa tilavuuden.
Eli jos sinne altaaseesi lykkäät 50kg kalaa eikä se vettä sieltä syrjäytä niin paino lienee se 170 kg. Jos taas se kala syrjäyttää sen tilavuutensa verran vettä sieltä niin asetelma muuttuu.

[Hermis]

Tällaista hieman samantyylistä pohdintaa käydään meillä suurinpiirtein joka toinen kerta, kun käydään saunassa:

Oletetaan, että saunassa on 80 astetta lämmintä. Voit istua lauteilla huoletta eikä ne polta sinua, mutta jos kosket naulaan, se tuntuu kuumalta. Tietenkin metallinen naula johtaa lämpöä ja puu ei, mutta onko puun ja naulan lämpötila tuo 80 astetta?

[optimistx]

Tällaista hieman samantyylistä pohdintaa käydään meillä suurinpiirtein joka toinen kerta, kun käydään saunassa:

Oletetaan, että saunassa on 80 astetta lämmintä. Voit istua lauteilla huoletta eikä ne polta sinua, mutta jos kosket naulaan, se tuntuu kuumalta. Tietenkin metallinen naula johtaa lämpöä ja puu ei, mutta onko puun ja naulan lämpötila tuo 80 astetta?

On.

Iho ei pala lämpötilan takia yksin, vaan tarvitsee siirtää iholle riittävästi lämpöenergiaa kivuntunteen ja vahingoittumisen aikaansaamiseksi.

Puusta siirtyy johtumalla niin hitaasti lämpöenergiaa ihoon, naulasta nopeasti.

Ilmasta hitaasti, vedestä nopeasti.

Hyvistä lämmönjohteista (metallit mm.) nopeasti, huonoista hitaasti (ilma,ilmaa sisältävät huokoiset materiaalit mm.)

Jos sukellat 100-asteiseen veteen, kuolet sekunneissai. 100 asteen ilmassa kestät monta minuuttia.

Kostea löylyilma siirtää veden takia iholle nopeammin lämpöenergiaa kuin kuiva, siksi se tuntuu polttavammalta.

[Ad]

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?

[Asko]

Tällaista hieman samantyylistä pohdintaa käydään meillä suurinpiirtein joka toinen kerta, kun käydään saunassa:

Oletetaan, että saunassa on 80 astetta lämmintä. Voit istua lauteilla huoletta eikä ne polta sinua, mutta jos kosket naulaan, se tuntuu kuumalta. Tietenkin metallinen naula johtaa lämpöä ja puu ei, mutta onko puun ja naulan lämpötila tuo 80 astetta?

Jos laitat saunaan leppälauteen, joka on pehmeää puuta, niin se tunnu edes sata asteisessa saunassa erityisen kuumalta, mutta laitapa koivua niin en haluaisi tulla saunaan edes 60 asteessa. Mitä kovempaa puuta sitä kuumempaa...

[111na]

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?

Kuvittele akvaarion jalustan alle vaaka. Oliko Sudenpentujen Käsikirjassa vai missä Aku Ankassa jo aikoinaan kysymys kumpi painaa enemmän, kilo höyheniä vai kilo lyijyä?.

Akvaarion painoa voi keventää tuossa vaa'assa ainoastaan ripustamalla sitä kattoon jännitteeseen tai vaikkapa kaasuilmapallolla. Näin siksi koska tarkastelemme esineen (akvaario) painoa ilmakehässä. Jos laittaisimme vaa'an akvaarion sisään pohjahiekan päälle ja siihen vaikkapa kiven päälle punnittavaksi, vaaka näyttäisi vähemmän kuin punnitessa sama kivi kuivalla maalla. Litran kokoinen kivi kevenisi kilolla, koska vesilitran massa on kilogramma. (kiveen kohdistuu kilon noste)

Jos sille kalalle laittaa paukkuliivit ja kaasuksi vetyä niin että se ei enää kuin kevyesti kosketa vettä ollen lähes irtoamassa vedestä, niin silloin sen massa ei lisää akvaarion painoa.

[mcurie]

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

Massa on eräs kappaleen ominaisuus, joka ilmoitetaan kilogrammoissa.

Paino tai painovoima on Maan gravitaatiovuorovaikutuksesta aiheutuva voima, jonka yksikkö on newton. Paino on siis voima, joka riippuu kappaleen massasta ja vakiosta g (putoamiskiihtyvyys), jonka suuruus Maassa on n. 10 m/s^2. Muilla planeetoilla ja taivaankappaleilla painon suuruus on erilainen.

Noste on myös voima, joka vaikuttaa nesteessä (tai kaasussa) olevaan kappaleeseen. Sen suuruus on yhtä suuri kuin kappaleen syrjäyttämän neste- tai kaasumäärän paino. Sen vaikutuksesta vedessä olevat kappaleet tuntuvat kevenevän, vaikka massa ei muutukaan.

Esimerkiksi kalan ominaisuus on massa, vaikkapa 100 grammaa. Kalaan kohdistuvan painon suuruus on 0,1 kg * 10 m/s^2 = 1 newtonia. Oletetaan, että akvaariossa kala syrjäyttää vettä 0,5 dl verran. Koska 1 litran suuruisen vesimäärän massa on 1 kg, niin sen syrjäyttämän vesimäärän massa on 0,05 kg. Tällöin kalaan vaikuttavan nosteen suuruus on 0,05 kg * 10 m/s^2 = 0,5 newtonia. Koska kalan paino eli painovoima kohdistuu Maan keskipistettä kohden eli alaspäin ja noste vaikuttaa kalaan päinvastaiseen suuntaan, 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.

...

edit: äh... "veden painoisia" tarkoittaa siis kalojen (massa)tiheyden vai mikäsenyton olevan sama kuin vedellä.

Jos lisäät akvaarioon kalan, joka keittiövaa'alla kuivalla alustalla sätkivänä painaa 100 g, niin

a) lisääntyyko akvaariokokonaisuuden paino 100 g:lla?

b) vai eikö lisäänny?

---

Entä sitten, kun otat akvaariosta pois vettä 100 g, mitä kummaa voisi tapahtua koko systeemin painolle?

---

Entä jos teet molemmat yo tempaukset peräkanaa, mikähän tilanne olisi?=

1 kysymys: a) tietenkin lisääntyy... paitsi jos akvaario olisi täytetty piripintaan jolloin kalan syrjäyttämä vesimäärä valuisi pois akvaariosta, tällöinhän akvaariokokonaisuuden paino pysyisi kai jokseenkin samana.

2. kysymys: no toki kokonaisuuden paino vähenee 100g:lla

Jos tekisin ylläolevat tempaukset peräkanaa niin lopputulos riippuisi akvaarion täytöstä. Jos siis kyseessä olisi tuo epätodennäköinen "piripintaan" täyttö niin akvaariokokonaisuuden paino laskisi tuon 100g minkä verran vettä poistettaisiin. Jos taas akvaario on täytetty niinkuin se yleensä täytetään niin akvaariokokonaisuuden paino ei muutuisi.

Tässä oletuksena nyt se että kala painaa saman verran kuin tilavuutensa verran vettä...

[SeijaKK]

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.

[111na]

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.

Epätarkka mittaustulos. Kyllä se näkyy, oli se vatsassa tai taskussa.

[mcurie]

Komppaan 111naa.

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.

Epätarkka mittaustulos. Kyllä se näkyy, oli se vatsassa tai taskussa.

[Lapinakka]

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.

Epätarkka mittaustulos. Kyllä se näkyy, oli se vatsassa tai taskussa.

Oletkos kokeillut?