kysymykset luonnontieteistä (fysiikka, kemia, biologia)

Liittynyt
23.10.2016
Viestejä
1 849
Osaisiko joku vastata ideaalikaasuja koskevaan kysymykseen. Olen TÄYSI amatööri ja yritän toisen puolesta ymmärtää asiaa.
Tiedossa on, että kaasu on CO2, lämpötila 21 C ja että on 0,041429 mol CO2 molekyylejä per litra.
Nyt pitäisi tuo sama (mol CO2 molekyylejä per litra) saada laskettua lämpötilassa 20,2 C.
Apua?
Haetkohan tässä mahdollisesti uusien olosuhteiden painetta kaasulle? En oikein näe tuossa tuollaisenaan järkevää kysymystä.
 
Liittynyt
27.12.2016
Viestejä
1 837
Ideaalikaasuilla jos on isobaarinen prosessi(paine vakio) tilavuuden ja lämpötilojen muutosten suhde on vakio. Samoin kaasu kuin kaasu niin moolimäärän ja tilavuuden suhde on vakio.
 
Liittynyt
23.10.2016
Viestejä
1 849
Sain tuossa tammikuussa viime vuonna aloittamani lukion fyssan, kemman ja bilsan luku-urakan loppuun omista 2002-2006 1994 LOPS kirjoistani. Karkeasti laskettuna 2700 sivua opiskelua ja tähän ketjuun tuli kätevästi kerättyä ylös kaikki asiat, mitkä eivät omin avuin selvinneet. Nyt siirryin vuoden 2016 LOPS:n kirjoihin. Aloitin Ihmisen biologiasta, eli lukion bilsan 4./5. kurssista ja Sanoma Pron BIOS-kirjasarjasta.

Mielestäni hieman sekavasti esitelty tuo kohta koskien T-imusoluja ja niiden toimintaa antigeenien suhteen: Toisaalta sanotaan, että ne eivät kykene tunnistamaan mikrobien antigeenejä ja ovat pääasiassa aktiivisia vain virusten infektoimien kehon omien sekä syöpäsolujen suhteen, mutta kaaviossa kuitenkin niillä annetaan ymmärtää olevan aktiivinen suhde antigeeneihin. Osaisiko joku täsmentää miten asia menee?

antigeenit.jpg
 
Liittynyt
23.10.2016
Viestejä
1 849
Menee jo vähän lääketieteen puolelle, ehkä yli lukion bilsan, mutta jäin miettimään miksei verenluovuttajan AB-vasta-aineet ole ongelma vastaanottajan punasolujen vastaaville antigeeneille? Esim. O-luovuttajan veressä on A- ja B-vasta-aineita, mutta O-verta voidaan antaa kaikille. Johtuuko tämä luovutettavan veren erottelusta, missä vasta-aineet eivät päädy vastaanottajalle tai pitoisuudet ovat niin pieniä, ettei ongelmia aiheudu? Näppärästi lukion kirjoissa sivuutettu asia.

ABO.jpg
 
Liittynyt
21.10.2016
Viestejä
328
Menee jo vähän lääketieteen puolelle, ehkä yli lukion bilsan, mutta jäin miettimään miksei verenluovuttajan AB-vasta-aineet ole ongelma vastaanottajan punasolujen vastaaville antigeeneille? Esim. O-luovuttajan veressä on A- ja B-vasta-aineita, mutta O-verta voidaan antaa kaikille. Johtuuko tämä luovutettavan veren erottelusta, missä vasta-aineet eivät päädy vastaanottajalle tai pitoisuudet ovat niin pieniä, ettei ongelmia aiheudu? Näppärästi lukion kirjoissa sivuutettu asia.
Vasta-aineet ovat veriplasmassa joka erotellaan punasoluista kun luovutettu veri käsitellään luovutusta varten. Antigeenit ovat punasolujen pinnalla. Punasolujen joukkoon erottelun jälkeen jäävä vasta-aineiden määrä on merkityksettömän pieni eli tämän takia eli tämän takia O-verisoluja voidaan antaa kaikille mutta O-veriryhmän omaava henkilö voi ottaa vastaan vain O-veriryhmän punasoluja.
 
Liittynyt
23.10.2016
Viestejä
1 849
Mitäs mieltä viisaammat on tästä, meneekö tämä oikein, kun näissä käytetään vakiogravitaatiovoimaa, vaikka se muuttuu etäisyyden funktiona (kasvaa eksponentiaalisesti etäisyyden pienentyessä)? Nopealla laskulla gravitaatiovoima on 12 Maan säteen etäisyydellä noin 8,5 % verrattuna voimaan 100 km korkeudella.

20220407_200013.jpg

edit: Eli todellisuudessa jos tuo gravitaatiovoiman muutos huomioidaan, tulos olisi selvästi suurempi, koska meteoroidin potentiaalienergia gravitaatiokentässä lopussa 100 km korkeudella ei muutu tehtävän kannalta mihinkään, mutta taas potentiaalienergia alussa olisi selvästi suurempi, jolloin muutos liike-energiaksi olisi suurempi.
 
Viimeksi muokattu:
Liittynyt
17.10.2016
Viestejä
25
Mitäs mieltä viisaammat on tästä, meneekö tämä oikein, kun näissä käytetään vakiogravitaatiovoimaa, vaikka se muuttuu etäisyyden funktiona (kasvaa eksponentiaalisesti etäisyyden pienentyessä)? Nopealla laskulla gravitaatiovoima on 12 Maan säteen etäisyydellä noin 8,5 % verrattuna voimaan 100 km korkeudella.


edit: Eli todellisuudessa jos tuo gravitaatiovoiman muutos huomioidaan, tulos olisi selvästi suurempi, koska meteoroidin potentiaalienergia gravitaatiokentässä lopussa 100 km korkeudella ei muutu tehtävän kannalta mihinkään, mutta taas potentiaalienergia alussa olisi selvästi suurempi, jolloin muutos liike-energiaksi olisi suurempi.
Ei tuossa nähdäkseni oleteta voimaa vakioksi. Laskussa potentiaalienergia on muotoa 1/r, eli voima on muotoa 1/r^2, joka ei muuten kasva eksponentiaalisesti etäisyyden pienentyessä.
 
Liittynyt
23.10.2016
Viestejä
1 849
Ei tuossa nähdäkseni oleteta voimaa vakioksi. Laskussa potentiaalienergia on muotoa 1/r, eli voima on muotoa 1/r^2, joka ei muuten kasva eksponentiaalisesti etäisyyden pienentyessä.
Joo, pieni epähuomio itseltäni, eli tosiaan koska Ep=Fs=mgh, niin tuo matka supistaa voiman nimittäjästä r toisen potenssin. Mutta perustelisitko tuon, mitä en itse näe, ettei voimaa oleteta vakioksi? Potentiaalienergia gravitaatiokentässä merkitään alussa vakiovoiman ja sen matkan tuloksi, vaikka gravitaatiovoima on lopussa laskuni mukaan yli kymmenkertainen.
 
Liittynyt
17.10.2016
Viestejä
25
Joo, pieni epähuomio itseltäni, eli tosiaan koska Ep=Fs=mgh, niin tuo matka supistaa voiman nimittäjästä r toisen potenssin. Mutta perustelisitko tuon, mitä en itse näe, ettei voimaa oleteta vakioksi? Potentiaalienergia gravitaatiokentässä merkitään alussa vakiovoiman ja sen matkan tuloksi, vaikka gravitaatiovoima on lopussa laskuni mukaan yli kymmenkertainen.
Siis missä kohtaa potentiaalienergia gravitaatiokentässä merkitään vakiovoiman ja sen matkan tuloksi? En näe mitään voimaa käytettävän koko tehtävässä. Tuossahan vedetään potentiaalienergian lauseke suoraan hihasta (MAOLista).
 
Liittynyt
28.11.2016
Viestejä
31
Joo ei tuossa missään vaiheessa oleteta vakiovoimaan. Tuon potentiaalienergian yhtälön, mitä tuossa käytetään, saa johdettua ihan Newtonin painovoimalaista integroimalla (ja Newtonin painovoimalaki riippuu etäisyydestä eli ei oleteta vakiovoimaa missään vaiheessa).

Edit. Lyhyt johto vielä potentiaalienergian lausekkeelle

Edit2. Mikäli oletattaisiin vakiovoima käytettäisiin potentiaalienergiasta approksimaatiota Ep=mgh, jossa h on etäisyys maan pinnasta. Mutta tätä yhtälöhän ei tehtävässä missään vaiheessa käytetä.
 

Liitteet

Viimeksi muokattu:
Liittynyt
12.01.2017
Viestejä
2 040
Mitäs mieltä viisaammat on tästä, meneekö tämä oikein, kun näissä käytetään vakiogravitaatiovoimaa, vaikka se muuttuu etäisyyden funktiona (kasvaa eksponentiaalisesti etäisyyden pienentyessä)? Nopealla laskulla gravitaatiovoima on 12 Maan säteen etäisyydellä noin 8,5 % verrattuna voimaan 100 km korkeudella.


edit: Eli todellisuudessa jos tuo gravitaatiovoiman muutos huomioidaan, tulos olisi selvästi suurempi, koska meteoroidin potentiaalienergia gravitaatiokentässä lopussa 100 km korkeudella ei muutu tehtävän kannalta mihinkään, mutta taas potentiaalienergia alussa olisi selvästi suurempi, jolloin muutos liike-energiaksi olisi suurempi.
Ei tuossa puhuttu mistään vakiogravitaatiovoimasta. Gravitaatiovakio sen sijaan on nimensä mukaisesti vakio.

Voima on kääntäen verrannollinen etäisyyden neliöön (F = G * m * M / r^2). Potentiaalienergiaa laskettaessa voima kerrotaan kappaleiden etäisyydellä, jolloin nimittäjän toinen potenssi häviää. Potentiaalienergian kaava oli annettu valmiiksi, Ep = -G * m * M / r. Tehtävässä oletettiin, että vastusvoimia ei ole, joten voi sellaisenaan käyttää mekaanisen energian säilymislakia. Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2. Ei tarvitse integroida tai muutenkaan huolehtia muuttuvasta voimasta. Voima saa muuttua etäisyyden mukaan, mutta tässä tehtävässä riittää laskea energiat alussa ja lopussa.

Taidat jotenkin nähdä tuon annetun Ep-kaavan yhtä lineaarisena kuin lähellä maanpintaa pelittävän Ep = mgh -kaavan, ja siksi luulet siinä olevan jonkun vakiogravitaatiovoiman. Ensimmäisen kuvaaja on hyperbeli ja jälkimmäisen suora. Voit vaikka kokeilla etäisyyden arvoilla 10 -> 6 -> 2, miten noiden kahden kaavan käytös poikkeaa.

mgh on muotoa 1 * h:
Ep@10: 10
Ep@6: 6 (deltaEp(10->6) = -4)
Ep@2: 2 (deltaEp(6->2) = -4)
(DeltaEP(10->2) = -8)
Täysin lineaarinen muutos. Molemmissa yhtä pitkissä siirtymissä potentiaalienergian muutos on yhtä suuri, mikä tarkoittaa vakiovoimaa.


-G * m * M / r on muotoa -1 / r:
-1 / 10 = -0,1
-1 / 6 = -0,1666 (deltaEp(10 ->6) = -0,066)
-1 / 2 = -0,5 (deltaEp(6->2) = -0,333)
(DeltaEp(10->2) = -0,4)
Kahdesta siirtymästä lähempänä tapahtuvassa energian muutos on peräti viisinkertainen, vaikka molemmissa siirtymän pituus on täsmälleen yhtä suuri. Ei ole todellakaan vakiovoima kyseessä.
 
Liittynyt
28.11.2016
Viestejä
31
Ei tuossa puhuttu mistään vakiogravitaatiovoimasta. Gravitaatiovakio sen sijaan on nimensä mukaisesti vakio.
Tuo selittäisikin kysymyksen, jos tuossa sotkettu grafitaatiovakio ja voima.

Potentiaalienergiaa laskettaessa voima kerrotaan kappaleiden etäisyydellä, jolloin nimittäjän toinen potenssi häviää.
Tähän huomautuksena hieman ohi lukiofysiikan, että toimii painovoiman tapauksessa, vaikka oikookin vähän mutkia eikä selitä esim. potentiaalienergian lausekkeeseen ilmestynyttä miinusmerkkiä. Jos voima ei ole vakio, niin periaatteessa aina pitäisi integroida, jotta päädytään potentiaalienergian lausekkeeseen. Tässä toki sattuu olemaan sopivasti integroitavana 1/r^2, jonka integraali on -1/r.
 
Liittynyt
23.10.2016
Viestejä
1 849
Viittaan ohessakin selitettyyn seikkaan: "Kun kappaleen siirtymä gravitaatiokentän suunnassa on suuri, Maan gravitaatiokenttä ei ole homogeeninen. Silloin kappaleen potentiaalienergiaa määritettäessä on otettava huomioon gravitaatiokentän voimakkuuden muuttuminen; yhtälö Ep=mgh ei anna oikeaa tulosta."

20220408_092109.jpg

Käyn läpi nuo yllä olevat viestit sopivassa välissä ja palaan asiaan.
 
Liittynyt
23.10.2016
Viestejä
1 849
Ei tuossa nähdäkseni oleteta voimaa vakioksi. Laskussa potentiaalienergia on muotoa 1/r, eli voima on muotoa 1/r^2, joka ei muuten kasva eksponentiaalisesti etäisyyden pienentyessä.
Kiitokset kaikista vastauksista.

Hetken tuota taas pureskelin ja tässä ajatuksiani. Laskun ratkaisu lähtee muodosta ...-GmM/ra = Elopussa ja tuossa vasemmanpuoleinen potentiaalienergiaa alussa kuvaava lauseke on saatu muodosta mgh, jolloin gravitaatiovoiman (=mg) yhtälöstä on supistunut nimittäjän toinen potenssi (koska h=r). Edellä kommentoitiin, ettei ratkaisu sisällä gravitaatiovoimaa, mutta eikös mg ole juuri se (massa*gravitaatiosta aiheutuva kiihtyvyys)? -Ja tämähän on paikkasidonnainen voima, eli kasvaa meteoroidin lähestyessä Maata.

Mielestäni ratkaisussa ollaan tehty virhe jo ennen ensimmäistä kaavamerkintää, kun on supistettu gravitaatiovoiman määrittely-yhtälön nimittäjästä toinen potenssi, koska voimaa ei voi käsitellä vakiona.

Kirja itsekin toteaa muutamaa sivua ennen (kuva edellisessä viestissäni), että potentiaalienergian yhtälöä voi käyttää vain lyhyillä siirtymillä gravitaatiokentässä, jolloin voidaan olettaa se vakioksi. Siksi tätä kovasti ihmettelin ja täällä kysyin, kun heti perään kirja esittelee muutaman esimerkin, missä se rikkoo tätä omaa ehtoaan, joista esimerkeistä tässä nyt mielestäni se karkeampi.
 
Liittynyt
28.11.2016
Viestejä
31
Kiitokset kaikista vastauksista.

Hetken tuota taas pureskelin ja tässä ajatuksiani. Laskun ratkaisu lähtee muodosta ...-GmM/ra = Elopussa ja tuossa vasemmanpuoleinen potentiaalienergiaa alussa kuvaava lauseke on saatu muodosta mgh
Tuota potentiaalienergian lauseketta ei ole saatu muodosta mgh.
Potentiaalienergian lauseke E = -GmM/r tulee Newtonin painovoimalaista F = GmM/r^2, jossa G on gravitaatiovakio. F=mg on approksimaatio lausekkeesta F = GmM/r^2. Approksimaatiota F=mg voidaan käyttää lähellä maan pintaa. Tarkkaa lauseketta F = GmM/r^2 käytetään suuremmilla etäisyyksillä. Tuota F=mg ei käytetä missään vaiheessa tehtävää.
Potentiaalienergian lausekkeesta E = -GmM/r päästään kyllä muotoon E=mgh, kun oletetaan r pieneksi. Eli E=mgh on approksimaatio, joka toimii lähellä maan pintaa Tätäkään approksimaatiota ei tehtävässä missään kohtaan käytetä, vaan tarkkaa lauseketta E = GmM/r, joka toimii suurilla etäisyyksillä.
 
Liittynyt
23.10.2016
Viestejä
1 849
Tuota potentiaalienergian lauseketta ei ole saatu muodosta mgh.
Potentiaalienergian lauseke E = -GmM/r tulee Newtonin painovoimalaista F = GmM/r^2, jossa G on gravitaatiovakio. F=mg on approksimaatio lausekkeesta F = GmM/r^2. Approksimaatiota F=mg voidaan käyttää lähellä maan pintaa. Tarkkaa lauseketta F = GmM/r^2 käytetään suuremmilla etäisyyksillä. Tuota F=mg ei käytetä missään vaiheessa tehtävää.
Potentiaalienergian lausekkeesta E = -GmM/r päästään kyllä muotoon E=mgh, kun oletetaan r pieneksi. Eli E=mgh on approksimaatio, joka toimii lähellä maan pintaa Tätäkään approksimaatiota ei tehtävässä missään kohtaan käytetä, vaan tarkkaa lauseketta E = GmM/r, joka toimii suurilla etäisyyksillä.
Tämä selvä, mutta edelleenkinhän tuo laskee potentiaalienergian sen kyseisen alkupisteen gravitaatiovoiman perusteella, vaikka siinä pisteessä käytetäänkin tarkkaa määrittely-yhtälöä, ja kun siirtymä on lähes 11,5 Maan ekvaattorisädettä, niin sillä matkalla gravitaatiovoima (laskuni mukaan) yli kymmenkertaistuu, mitä en näe, että tässä otetaan huomioon. En tiedä onko tässä nyt joku sokea kohta itsellä, mutta tällä hetkellä miten näen ratkaisun, niin se on kirjan itsensäkin pari sivua aiemmin toteaman mukaan tehty väärin, johtuen vakiona pidettävästä gravitaatiovoimasta, jota käytetään potentiaalienergian määrittely-yhtälön perustana ratkaisussa.

Kun käytetään mitä tahansa muotoja (mitkä kaikki sisältää supistetussa muodossa tai lähtee gravitaatiovoiman määrittely-yhtälöstä) Ep=mgh=h*GmM/r^2=GmM/r (missä h=r) käytetään vakio(gravitaatio)voimaa potentiaalienergian määrittelyyn ja päädytään väärään tulokseen pitkillä gravitaatiokentän suuntaisilla siirtymillä, koska voima ei ole enää vakio. Tämä on se mitä alleviivaan.
 
Viimeksi muokattu:
Liittynyt
28.11.2016
Viestejä
31
Tämä selvä, mutta edelleenkinhän tuo laskee potentiaalienergian sen kyseisen alkupisteen gravitaatiovoiman perusteella, vaikka siinä pisteessä käytetäänkin tarkkaa määrittely-yhtälöä, ja kun siirtymä on lähes 11,5 Maan ekvaattorisädettä, niin sillä matkalla gravitaatiovoima (laskuni mukaan) yli kymmenkertaistuu, mitä en näe, että tässä otetaan huomioon. En tiedä onko tässä nyt joku sokea kohta itsellä, mutta tällä hetkellä miten näen ratkaisun, niin se on kirjan itsensäkin pari sivua aiemmin toteaman mukaan tehty väärin, johtuen vakiona pidettävästä gravitaatiovoimasta, jota käytetään potentiaalienergian määrittely-yhtälön perustana ratkaisussa.

Kun käytetään mitä tahansa muotoja (mitkä kaikki sisältää supistetussa muodossa tai lähtee gravitaatiovoiman määrittely-yhtälöstä) Ep=mgh=h*GmM/r^2=GmM/r (missä h=r) käytetään vakio(gravitaatio)voimaa potentiaalienergian määrittelyyn ja päädytään väärään tulokseen pitkillä gravitaatiokentän suuntaisilla siirtymillä, koska voima ei ole enää vakio. Tämä on se mitä alleviivaan.
Siinä lasketaan alku ja loppupisteen potentiaalienergia erikseen. Voimaa ei käytetä missään kohtaa. Jos potentiaalienergian laskemiseen käytettäisiin yhtälöä E=mgh, niin siinä tapauksessa mainitsemasi ongelma tulisi vastaan.

Nuo ei ole yleisesti yhtäsuuret (paitsi lähellä maan pintaa):
mgh != h*GmM/r^2
Eikä edes:
mgh != GmM/r

Yhtälöstä E=mgh ei seuraa, että E=GmM/r.

edit. Lisäksi mg != GmM/r^2 (ainoastaan lähellä maan pintaa nuo voi laittaa samaksi.)

edit2. Yhtälössä F=mg voima on vakio. Yhtälössä F=GmM/r^2 voima ei ole vakio vaan riippuu etäisyydestä. Yhtälöstä F=mg ja vakiovoiman tekemän työn määritelmästä seuraa, että E=mgh. Yhtälöstä F=GmM/r^2 ja voiman tekemän työn määritelmästä seuraa puolestaan, että E=-GmM/r.

edit3. Lisään tähän vielä sen verran, että lukiokirjoissa taidetaan esitellä vain vakiovoiman tekemän työn määritelmä W=Fs. Yleiseen voiman tekemän työn määritelmään tarvitaan integraalia. Näin ollen yhtälön E=-GmM/r johtaminen ei onnistu lukio pohjalta.
 
Viimeksi muokattu:
Liittynyt
23.10.2016
Viestejä
1 849
Kemian kirja sanoo: "Protolysoitumisaste kasvaa konsentraation pienentyessä."

Laskin paperille miten tuo näkyy esim. happovakiossa ja sille käy päinvastoin: Konsentraation puolitus puolittaa happovakion, eli tasapaino siirtyy protolysoitumattoman lähtöaineen puolelle. Missäs tässä mennään vikaan?

20220415_133536.jpg


20220415_150317.jpg

Logiikka sanoo, että menisi pikemminkin kirjan sanomalla tavalla, mutta oma matematiikka ei tue asiaa.
 
Liittynyt
12.01.2017
Viestejä
2 040
Tuli väittelyä ei-vetävän autonpyörän nopeudesta irtoamisen jälkeen. Oletetaan auton nopeudeksi 100 km/h.

Itse olen sitä mieltä, että pyörän nopeus vastaa suunnilleen auton nopeutta. Massakeskipisteen nopeus ja pyörimisenergia ovat samat ennen ja jälkeen irtoamisen. Sitten ilmanvastus ja vierinvastus alkavat hidastaa liikettä. Korkeintaan vyörengas voisi alussa liikkua tien suhteen 101-103 km/h, mikä perustuisi staattisen ja dynaamisen vierintäkehän/-säteen eroihin. Pyörä menisi ns. hiipien autosta ohi, kunnes hidastuisi. Jos kuorman poistuttua vierintäsäde kasvaisi 10 %, niin jopa vyörenkaan vierintäkehä kasvaa aavistuksen (~parisen prosenttia). Ristikudosrenkailla pyörä voisi teoriassa mennä jopa kävely-hölkkävauhtia ohi. Kuorman alennuttua murto-osaan vierintäkehä kasvaa jopa 10 %, mutta hitausmomentti kasvaa paljon vähemmän (vain kosketuskohdan "lommo" siirtyy etäämmälle pyörimisakselista). Vetävä pyörä voisi hyppyrissä kiihtyä ilmalennon aikana suureen pyörimisnopeuteen. Tällöin pyörän alapinnalla olisi nopeuseroa tienpintaan nähden, jolloin osa pyörimisenergiasta voisi vaihtua suuremmaksi liike-energiaksi. Väittelyssä ei kuitenkaan ollut kyse vetävistä pyöristä.

Väittelykumppani taas on sitä mieltä, että pyörän nopeus teoriassa jopa kaksinkertaistuisi, kun pyörimisenergia siirtyy liikkeeksi.

Olisiko jollain antaa hyviä perusteluja asiaan tai sopivia linkkejä aiheesta. En löytänyt Googlella mitään kunnon faktaa.


@hkultala
 
Liittynyt
22.10.2016
Viestejä
11 030
Tuli väittelyä ei-vetävän autonpyörän nopeudesta irtoamisen jälkeen. Oletetaan auton nopeudeksi 100 km/h.

Itse olen sitä mieltä, että pyörän nopeus vastaa suunnilleen auton nopeutta. Massakeskipisteen nopeus ja pyörimisenergia ovat samat ennen ja jälkeen irtoamisen. Sitten ilmanvastus ja vierinvastus alkavat hidastaa liikettä. Korkeintaan vyörengas voisi alussa liikkua tien suhteen 101-103 km/h, mikä perustuisi staattisen ja dynaamisen vierintäkehän/-säteen eroihin. Pyörä menisi ns. hiipien autosta ohi, kunnes hidastuisi. Jos kuorman poistuttua vierintäsäde kasvaisi 10 %, niin jopa vyörenkaan vierintäkehä kasvaa aavistuksen (~parisen prosenttia). Ristikudosrenkailla pyörä voisi teoriassa mennä jopa kävely-hölkkävauhtia ohi. Kuorman alennuttua murto-osaan vierintäkehä kasvaa jopa 10 %, mutta hitausmomentti kasvaa paljon vähemmän (vain kosketuskohdan "lommo" siirtyy etäämmälle pyörimisakselista). Vetävä pyörä voisi hyppyrissä kiihtyä ilmalennon aikana suureen pyörimisnopeuteen. Tällöin pyörän alapinnalla olisi nopeuseroa tienpintaan nähden, jolloin osa pyörimisenergiasta voisi vaihtua suuremmaksi liike-energiaksi. Väittelyssä ei kuitenkaan ollut kyse vetävistä pyöristä.

Väittelykumppani taas on sitä mieltä, että pyörän nopeus teoriassa jopa kaksinkertaistuisi, kun pyörimisenergia siirtyy liikkeeksi.

Olisiko jollain antaa hyviä perusteluja asiaan tai sopivia linkkejä aiheesta. En löytänyt Googlella mitään kunnon faktaa.


@hkultala
Hyvin samoilla linjoilla olen kanssasi.

Ei "Pyörimisenergia" tuossa mitenkään merkittävissä määärin voi "muuttua liikkeeksi". Jotta kaikki "pyörimisenergia" voisi muuttua eteenpäinmeneväksi liike-energiaksi, pitäisi pyörän pyörimisen pysähtyä. Mikään voima ei kuitenkaan vaikuta siihen suuntaan, että pyörän pyöriminen haluaisi pysähtyä (se voi haluta ainoastaan hidastua hyvin vähän, mutta vain hyvin vähän)

Ja tuota pitää muutenkin enemmän tarkastella liikemäärän, ei niin paljoa energian kautta: Ei se lineaarisen liikkeen ja pyörimisliikkeen liikemäärän suhde muutu muuten kuin siten, että 1) pyörän hitausmomentti muuttuu 2) pyörän ulkokehän halkaisija muuttuu.(ja nämä kaksi liittyvät läheisesti toisiinsa/tapahtuvat yhdessä). Ja tässä se maksimi siinä halkaisijan muutoksessa on tosiaan luokkaa 10% joten se ei selitä mitään tuplaantumista.
 
Liittynyt
12.01.2017
Viestejä
2 040
Hyvin samoilla linjoilla olen kanssasi.

Ei "Pyörimisenergia" tuossa mitenkään merkittävissä määärin voi "muuttua liikkeeksi". Jotta kaikki "pyörimisenergia" voisi muuttua eteenpäinmeneväksi liike-energiaksi, pitäisi pyörän pyörimisen pysähtyä. Mikään voima ei kuitenkaan vaikuta siihen suuntaan, että pyörän pyöriminen haluaisi pysähtyä (se voi haluta ainoastaan hidastua hyvin vähän, mutta vain hyvin vähän)

Ja tuota pitää muutenkin enemmän tarkastella liikemäärän, ei niin paljoa energian kautta: Ei se lineaarisen liikkeen ja pyörimisliikkeen liikemäärän suhde muutu muuten kuin siten, että 1) pyörän hitausmomentti muuttuu 2) pyörän ulkokehän halkaisija muuttuu.(ja nämä kaksi liittyvät läheisesti toisiinsa/tapahtuvat yhdessä). Ja tässä se maksimi siinä halkaisijan muutoksessa on tosiaan luokkaa 10% joten se ei selitä mitään tuplaantumista.
Kiitos.

Sitä pyörimisenergian muuttumista liike-energiaksi voisi tosiaan tapahtua irronneella pyörällä käytännössä vain kulutuspinnan ja tien välisen kitkavoiman kautta. Väittelykumppanin kanssa olemme jo samaa mieltä, että jos kävelee eteenpäin 6 km/h ja samalla laskee käsistään maahan fillarikiekon, joka pyörii 20 km/h, niin se kiihtyy vapaaksi päästyään. Nopeus on jotain kuuden ja 20:n väliltä. Ennen irrotusta kiekon yläpinta liikkui maan suhteen 6 + 20 = 26 km/h ja alapinta 6 - 20 = -14 km/h -> raapaisee soraa taaksepäin ja kiekko ampuu eteenpäin. Nyt kuitenkin autoesimerkissä pyörän alapinnan nopeus maan suhteen on niin lähellä nollaa, ettei voi syntyä suurta kitkavoimaa, joka hidastaisi pyörimistä ja kiihdyttäisi etenemistä.

Minulla on sen verran empiiristä, että kerran RC-auton etupyörä irtosi kasikympin vauhdissa. Oli jo hiukan hämärää, joten alatukivarren ruuvinkannasta sinkosi kunnon kipinäsuihku. Pyörä jatkoi ensin pääkatua 30-40 m, jonka jälkeen se kääntyi 30 astetta vasemmalle sivukujan kautta nurmikolle. Yhteensä karkumatka oli noin 50-60 m. Koiraa iltalenkittänyt naapuri kommentoi: "Sehän oli ihanku formuloissa!". Pyörä tosiaan kipitti kaukana edellä. Se ei kuitenkaan liikkunut 160 km/h tai edes juurikaan yli 80 km/h. Pyörän erkaantuminen RC-autosta johtui siitä, että aloin jarruttaa välittömästi. Ei ollut mitään mystistä pyörän kiihtymistä.

Yritän seuraavaksi liikemäärän ja pyörimismäärän säilymisen kautta. En tosin ole varma onnistuuko sekään, koska vastapuolen tiedot ovat peräisin vuoden 1960 Aku Ankasta. Myöhemmin 70-luvulla oppia on onnistuneesti tankattu Otaniemestä, mutta valitettavasti tankki alkaa pitkän matkan johdosta pikkuhiljaa ehtyä.
 
Liittynyt
05.11.2016
Viestejä
3 828
Minunkin perstuntumani sanoo, että renkaan nopeuden muutos aluksi tulee lähinnä auton painon poistumisesta renkaan päältä. Renkaan oma pyörimisnopeus vaikuttaa lähinnä siten, että hitaammin pyörivä rengas kuluttaisi energiaa kiihdyttämään kehänopeutensa ensin tiepinnan ja renkaan väliseen nopeuteen, eikä niin, että renkaan oma pyörimisnopeus jotenkin siirtyisi maanopeuden päälle. En kyllä jaksa alkaa laskemaan todistaakseni tätä.
 
Viimeksi muokattu:
Liittynyt
17.10.2016
Viestejä
2 305
Pyörä voisi varmaan saada pienen määrän liike-energiaa siitä, kun kokoon puristunut rengas palautuu normaaleihin mittoihinsa jousen tapaan. Mutta siinäkin kiihdyttävän voiman voisi kuvitella suuntautuvan lähinnä ylöspäin, eikä siitä niin paljoa energiaa saisi, että pyörä syöksähtäisi vauhdilla autosta ohi.

Mutta mistä tuo ilmeisen virheellinen käsitys sitten olisi syntynyt? Käytännössä pyörän irtoaminen tapahtuisi varmaan todennäköisimmin kaarteessa, ja silloin pyörä tosiaan lähtee omille teilleen (tangentin suuntaan) kun auto jatkaa kaartamista. Tai jos pyörä vähänkin kääntyy irrotessaan, se saattaa näyttää karkaavan aika nopeasti. Tällainen tapahtuma on varmaan jossain populäärikulttuurin tuotoksessa (vaikka siinä Aku Ankassa) voitu kuvata, ja siltä se on jossain formulakilpailussakin saattanut näyttää.
 
Liittynyt
23.10.2016
Viestejä
1 849
Uunituoreen 2021 lukion opetussuunnitelman mukaisesta uudesta kemian kirjasta Sidos KE3, 2021: Avautuuko jollekin mitä noilla d- ja f-orbitaalien graafisilla esityksillä tarkoitetaan (vihreät ja keltaiset palluraryhmät)? p-orbitaaleihin asti käsitän, että yksi pallura kuvaa elektronin avaruudellista kvanttimekaanisesti todennäköistä tilavuutta (vasemmalta lukien px, py ja pz -orbitaalit), mutta miksi d-orbitaaleista lähtien tiloja on enemmän kuin 2 per orbitaali?

20220722_162800.jpg

Huomio: Aiempien orbitaali- ja aliorbitaali-käsitteiden uudet termit ovat alakuori ja orbitaali.
 
Liittynyt
17.10.2016
Viestejä
25
Uunituoreen 2021 lukion opetussuunnitelman mukaisesta uudesta kemian kirjasta Sidos KE3, 2021: Avautuuko jollekin mitä noilla d- ja f-orbitaalien graafisilla esityksillä tarkoitetaan (vihreät ja keltaiset palluraryhmät)? p-orbitaaleihin asti käsitän, että yksi pallura kuvaa elektronin avaruudellista kvanttimekaanisesti todennäköistä tilavuutta (vasemmalta lukien px, py ja pz -orbitaalit), mutta miksi d-orbitaaleista lähtien tiloja on enemmän kuin 2 per orbitaali?


Huomio: Aiempien orbitaali- ja aliorbitaali-käsitteiden uudet termit ovat alakuori ja orbitaali.
"todennäköistä tilavuutta" kuulostaa ainakin omaan korvaan hieman erikoiselta ilmaisulta. Jokainen orbitaali kuvaa yhden elektronin sijainnin todennäköisyysjakaumaa. Orbitaalien muoto tulee palloharmonisista funktioista, jotka ovat Schrödingerin yhtälön ratkaisuja vetyatomille. "tiloja per orbitaali" on myös vähän harhaanjohtava ilmaisu. Jokainen orbitaali on kvanttimekaanisessa mielessä yksi elektronin ominaistila, ja jokaiselle orbitaalille mahtuu kaksi elektronia Paulin kieltosäännön takia.
 
Liittynyt
23.10.2016
Viestejä
1 849
Uunituoreen 2021 lukion opetussuunnitelman mukaisesta uudesta kemian kirjasta Sidos KE3, 2021: Avautuuko jollekin mitä noilla d- ja f-orbitaalien graafisilla esityksillä tarkoitetaan (vihreät ja keltaiset palluraryhmät)? p-orbitaaleihin asti käsitän, että yksi pallura kuvaa elektronin avaruudellista kvanttimekaanisesti todennäköistä tilavuutta (vasemmalta lukien px, py ja pz -orbitaalit), mutta miksi d-orbitaaleista lähtien tiloja on enemmän kuin 2 per orbitaali?


Huomio: Aiempien orbitaali- ja aliorbitaali-käsitteiden uudet termit ovat alakuori ja orbitaali.
Sain vastauksen kirjan tekijöiltä Sanoma Pron aspan kautta. En näe mitään syytä miksei vastauksen voisi lainata tänne mahdollisten muidenkin kiinnostuneiden avuksi. Ei tuossa ollut sen ihmeempää:

"Kaikki orbitaalin pallurat (tälle ei taida suomen kielessä olla parempaa termiä) kuvaavat orbitaalin molempia elektroneja. Palleroita ei pidä ajatella erillisinä asioina vaan saman orbitaalin eri osina. Ajatellaan esimerkkiä, jossa px-orbitaalilla on kaksi elektronia. Orbitaalin molemmat pallurat kuvaavat sekä elektronia, jolla on spin ylöspäin että elektronia, jolla on spin alaspäin. Orbitaalin voi ajatella olevan kaksi täysin päällekkäistä orbitaalia, joista toinen kuvaa spin-ylöspäin elektronia ja toinen spin-alaspäin elektronia. Näin ollen siis d-orbitaalien neljä palluraa kuvaavat kaikki molempia elektroneja ja jokainen f-orbitaalien palluroista kuvaa myös molempia elektroneja.

Koska orbitaalit ovat monesti hankala asia ymmärtää, niitä ei kuvata kovin yksityiskohtaisesti lukion kirjoissa. Jos haluat ymmärtää asiasta lisää, niin mainitsen vielä seuraavan asian: Orbitaali ei varsinaisesti kuvaa tilavuutta, jossa elektroni on. Se kuvaa kolmiulotteista funktiota kolmiulotteisessa avaruudessa. Koska paperille voi piirtää maksimissaan kaksiulotteisen funktion, kolmiulotteisia funktioita kuvataan tietyllä tasa-arvopinnalla. Se on pinta avaruudessa, jossa funktio saa aina tietyn arvon. Karkeasti kuvattuna, elektronin esiintymistodennäköisyys on suurin tämä pinnan läheisyydessä. Orbitaalia ei siis pidä ajatella "ilmapallona", jonka sisällä elektroni on, vaan elektronia kuvaavan funktion pintana. "
 
Liittynyt
09.01.2017
Viestejä
967
Azaloom, muistaakseni jo suljetun MuroBBS:n puolella kerroit hakeneesi lääkikseen, joka selittäisi hyvin intoasi käydä lävitse lukion fysiikkaa ja kemiaa. Miten meni valintakoe, montako raakapistettä sait kasaan?

Itse sain n. 160 pistettä mikä riitti kaikkiin eri kaupunkeihin, sillä Helsingin rajaksi asettui 157 pistettä.

On hienoa, että olet tehnyt valtavan opetussuunnitelmaloikan, ja hylännyt OPS2003 vanhemmat kirjat ja siirtynyt suoraan OPS21:een. Jos et päässyt sisään, niin kai aiot käydä noissa sähköissä yo-kokeissa ja ihan kertauksena haet ällät fykestä takataskuusi?

Entä oletko jo tehnyt jonkun tutkinnon, itsehän saan pian luonnontieteisiin hyvinkin liittyvän tutkinnon kasaan eli DI:n.
 
Liittynyt
23.10.2016
Viestejä
1 849
Azaloom, muistaakseni jo suljetun MuroBBS:n puolella kerroit hakeneesi lääkikseen, joka selittäisi hyvin intoasi käydä lävitse lukion fysiikkaa ja kemiaa. Miten meni valintakoe, montako raakapistettä sait kasaan?

Itse sain n. 160 pistettä mikä riitti kaikkiin eri kaupunkeihin, sillä Helsingin rajaksi asettui 157 pistettä.

On hienoa, että olet tehnyt valtavan opetussuunnitelmaloikan, ja hylännyt OPS2003 vanhemmat kirjat ja siirtynyt suoraan OPS21:een. Jos et päässyt sisään, niin kai aiot käydä noissa sähköissä yo-kokeissa ja ihan kertauksena haet ällät fykestä takataskuusi?

Entä oletko jo tehnyt jonkun tutkinnon, itsehän saan pian luonnontieteisiin hyvinkin liittyvän tutkinnon kasaan eli DI:n.
Tosiaan 2000-luvun alkupuolen omat alkuperäiset lukiokirjat mitä käytin (painokset 2001-2005), olivat 1994 lukion opetussuunnitelmaa. Olen nyt lukenut fy-ke-bi:stä lähes kokonaan 2016 LOPS:in kirjat ja kemmasta viimeistä 4. julkaisematonta kirjaa vaille myös uuden 2021 LOPS:in Sanoma Pron kirjat. Fy-ke:ssä ei odotetusti ole ollut juuri mitään teorian muutoksia (edes termistössä), mutta vähän painotuseroja käyttämiini ekoihin kirjoihin. Muutamia pikku sovelluksia oli tullut lisää, esim. fysiikassa doplerin ilmiön aaltoliikkeen siirtymäkaavat, ja ehkä pari muuta aika pientä juttua. Mutta enemmässä määrin asioita oli jätetty pois: Esim. fyssassa oli tiputettu kokonaan sädeoptiikan laskennallinen sisältö, eli peilioptiikka pois. Lisäksi kaikenlainen lainalaisuuksien ja kaavojen matemaattinen johtaminen oli jätetty käytännössä kokonaan pois, eli kevennys on tuntuva. Kemmassa oli tapahtunut suurempi painotusero - en lähtisi suoraan sanomaan, että onko hyvään vai huonoon suuntaan, vaan mielestäni tosi hyvin täydentää toisiaan. Alkuaineiden pääryhmien ja niiden ominaisuuksien, muodostamien yhdisteiden ja niiden käytännön käyttökohteiden läpikäyminen oli jätetty kokonaan pois, ja tilalle tullut hieman laajennettua kemiallista yleis-perustietoa laboratorioympäristöön liittyvine sovelluksineen ja työskentelytapojen läpikäymisineen. Mielestäni kemian laskennallisuus oli hieman keventynyt myös. Suurimmat muutokset on tapahtunut biologiassa - odotetusti -, etenkin geenitekniikan ja molekyylibiologian osalta. Myös ihmisen biologia -kurssissa on tapahtunut kohtalaisen havaittavaa kohennusta, mikä ehkä se mielenkiintoisin kurssi bilsasta itselleni, heti täpärästi biotekniikan ja molekyylibiologian sovellusten jälkeen.

Noiden muiden osalta laitan vaikka yksäriä.
 
Liittynyt
23.10.2016
Viestejä
1 849
Bilsan kirjassa lukee "Paksusuolessa on n.1,5-2 kg bakteereja (n. 100 miljoonaa),...". Tuo ei voi mitenkään pitää paikkaansa, koska toisaalla sanotaan, että ihmisessä arvellaan olevan enemmän bakteerisoluja kuin omia soluja (muistaakseni jotain 32 mrd), ja oletan suurimman bakteerimäärän olevan paksusuolessa. Olisiko tuossa menneet miljoonat ja miljardit sekaisin?
 
Liittynyt
19.11.2016
Viestejä
47
Bilsan kirjassa lukee "Paksusuolessa on n.1,5-2 kg bakteereja (n. 100 miljoonaa),...". Tuo ei voi mitenkään pitää paikkaansa, koska toisaalla sanotaan, että ihmisessä arvellaan olevan enemmän bakteerisoluja kuin omia soluja (muistaakseni jotain 32 mrd), ja oletan suurimman bakteerimäärän olevan paksusuolessa. Olisiko tuossa menneet miljoonat ja miljardit sekaisin?
Väittäisin että viimeisimmät arviot ihmiskehon solujen määrästä pyörivät 30-40 triljoonan solun haarukassa ja ehkä ajatus siitä että karkeasti bakteerisolujakin olisi about samamäärä taitaa olla suht hyväksytty. Revised Estimates for the Number of Human and Bacteria Cells in the Body - PubMed
 
Liittynyt
23.10.2016
Viestejä
1 849
Liittynyt
23.10.2016
Viestejä
1 849
Kemiaa ja reaktion energia- ja entropiamuutoksia: Kaipaisin faktaa mitä nuo entalpian ja entropian symbolien yläindeksin o-kirjaimet(?) ja yliviivatut o-kirjaimet tarkoittaa? Ohessa muitama kirjan sivu kohdasta, missä niitä käytetään 1. kertaa.
 

Liitteet

Liittynyt
19.11.2016
Viestejä
47
Kemiaa ja reaktion energia- ja entropiamuutoksia: Kaipaisin faktaa mitä nuo entalpian ja entropian symbolien yläindeksin o-kirjaimet(?) ja yliviivatut o-kirjaimet tarkoittaa? Ohessa muitama kirjan sivu kohdasta, missä niitä käytetään 1. kertaa.

Pikaisella vilkaisulla epäilisin että o-kirjain tarkoittaa sitä että Entalpia arvo on annettu standardiolosuhteissa ja yliviivattu o-kirjain että jossain muussa olosuhteessa.
 
Liittynyt
23.10.2016
Viestejä
1 849
Pikaisella vilkaisulla epäilisin että o-kirjain tarkoittaa sitä että Entalpia arvo on annettu standardiolosuhteissa ja yliviivattu o-kirjain että jossain muussa olosuhteessa.
Tämä oli kanssa oma aavistus, mutta kirjassa seuraa useita esimerkkitehtäviä ratkaisuineen, missä alkuun mainitaan standardiolosuhteet ja sitten reaktioyhtälön symbolissa käytetään yläindeksissä yliviivattua oota, kuten viimeisen kuvan Esimerkki 37:ssa. 38:ssakin sanotaan standardilämpötila, vaikka paineesta ei mainita mitään. Tuossa ei siis ollut omasta mielestä oikein mitään selvää logiikkaa, mistä olisi saanut kiinni.
 
Liittynyt
23.10.2016
Viestejä
1 849
Heitetääs nippu pienempiä (Kemiaa):

Selvät virheet?
20230124_1004432.jpg

Tarkoittiko tuo rakennekaavojen Me metyyliryhmää?
20230124_160320.jpg

Voidaanko ionin miinusmerkki kirjoittaa ionin vasemmalle puolelle yläindeksiin, vai ottaako kirja omia erivapauksiaan? Korjasin kirjaan aiemman vastaavan kohdan, mutta nyt toistuu tuossa.
20230124_162217.jpg

Olenko ymmärtänyt reaktiomekanismin kuvaamisessa käytetyt kaarinuolet oikein? Oheisessa kuvassa hydroksidi-ioni kaappaa bromoetaanin protonin, ko.vetyprotonin ja hiilen väliset sidoselektronit siirtyvät hiilien väliin muodostamaan kaksoissidoksen ja hiilen ja bromin välinen sidoselektronipari jää irtoavalle bromianionille:
20230124_163058.jpg

Osaako joku selittää sivun alalaidan kuvaan liittyen miksi hiili pystyy kantamaan positiivisen varauksen (elektronivajauksen) sitä paremmin, mitä useampaan toiseen hiileen ja mitä harvempaan vetyyn se on sitoutunut? Oma logiikka ehdottaa päinvastaista: Elektropositiivisempia vetyjä sitoessaan sidoselektronit ovat lähempänä hiiltä ja hiilen pieni negatiivinen osittaisvaraus johtaa nukleofiilisyyteen, ts. positiiviseen varaukseen hakeutumiseen, mutta tässä menee päinvastoin.
20230124_1851032.jpg
 
Liittynyt
17.01.2018
Viestejä
36
Osaisiko joku sanoa tuliko Chat-GPT:tä fiksu vastaus? Kyseessä siis seinärakenne ja lähinnä ihmisäänet kyseessä jos hertseillä on vaikutusta.
 

Liitteet

Liittynyt
10.12.2016
Viestejä
175
Osaisiko joku sanoa tuliko Chat-GPT:tä fiksu vastaus? Kyseessä siis seinärakenne ja lähinnä ihmisäänet kyseessä jos hertseillä on vaikutusta.
Lyhyesti: Ei (yllättäen) ole fiksu vastaus. Jos tuon kaavan mukaan mentäisiin, niin ilmaraon pienetessä rakenne alkaisi kokonaisuutena vahvistaa ääntä.
 
Toggle Sidebar

Statistiikka

Viestiketjut
237 436
Viestejä
4 161 739
Jäsenet
70 408
Uusin jäsen
allun90

Hinta.fi

Ylös Bottom