Wednesday, 17 October 2012

Äänivallin murtaminen - helppo nakki





Itävaltalainen Felix Baumgartner  hyppäsi 39 kilometriä korkealla olleesta helium-pallosta  ja teki sekä korkeus- että nopeusennätyksen. Suurimmillaan hänen nopeutensa kerrottiin  olleen 1342 km/h  eli  noin 373 m/s.  Äänen nopeuden ylittäminen ei kuitenkaan ole temppu eikä mikään - kunhan ensin hilaa itsensä lähes 40 kilometrin korkeuteen ja antaa tulla vain vapaasti pudoten alas.

Syy tähän "helppouteen" johtuu kahdesta eri fysikaalisesta tekijästä.  Ensinnäkin ilman tiheys 40 kilometrissä on niin pieni, että ilmanvastus ensimmäisen 10 kilometrin pudotuksen aikana on olematon. Ensimmäisen kertaluokan approksimaatiossa se voidaan jättää huomioimatta.  Putoamismatka saadaan laskettua silloin tasaisesti kiihtyvän liikkeen lausekkeista.






Toiseksi äänen nopeus hidastuu lämpötilan laskiessa.  Oletetaan, että suurin nopeus saavutettiin 7 km:n pudotuksen jälkeen, eli siis 32 km:n korkeudessa. Äänen nopeus sillä korkeudella on 305 m/s.  Siis Felix-kissan nopeus oli 20% suurempi kuin äänen nopeus: 1,2 mach.  



Ilman paineesta äänen nopeus ei riipu juuri lainkaan. Oheisesta kuvaajasta näkyykin selkeästi, miten äänen nopeus ilmakehässä myötäilee lämpötilaa, ei ilmanpainetta. Äänen nopeus ilmassa on verrannollista absoluuttisen lämpötilan neliöjuureen.  Kuvassa se näkyy lämpökäyrän jyrkempinä "mutkina" nopeuskäyrään verrattuna ylöspäin mentäessä. 


ps. Kovan naistenkaatajan maineessa oleva Felix Baumgartner on kuulemma menossa naimisiin tyttöystävänsä kanssa. Sinänsä sääli, sillä hän olisi ollut mitä parhain puoliso Johanna Tukiaiselle. Tuksu kun tunnetusti osaa pitää huolen puutarhastaan ja varmaan myös puutarhuristaan.  Ainakin mikäli uskomme entistä ulkoministeri Ilkka Kanervaa. Ja miksemme uskoisi.




ps. Jos kerran uskomaan ruvetaan, niin kaverin juttuihin kanssa. Nimimerkki Sakari lähetti alla olevan kuvan. Aika velikultia. Siis Felix, Ike, Sakari ja etenkin alla oleva Andrea.




Uutistoimisto NBC:n mukaan Andrea Mitchell on ehdolla fysiikan Nobelin palkinnon saajaksi suhteellisuusteoriaa koskevien kumouksellisten tutkimusten ansiosta. 

pps.
Hieno kuva H-hetkestä. Maapallon pyöreä muoto näkyy selvästi. Horisontti on noin 700 kilometrin päässä, minkä voi helposti tarkistaa Pythagoraan teoreeman avulla.


6 comments:

  1. Hmmmm.... Mitenkähän tuo Tuksu nyt tähän juttuun liittyy? Mitä miehellä mielessä, kas siinä kysymys.... ;)

    ReplyDelete
  2. Joillekin nämä asiat on väännettävä rautalangasta, mutta en olisi uskonut, että nimenomaan nimimerkki Sakarille. Varsinkaan tätä asiaa.

    Baumgartner on suomeksi puutarhuri. (No oikeastaan Gärtner, mutta ei olla pikkumaisia). Ike taas pyysi Tuksua pitämään puutarhastaan huolta, joten siinä puutarhuri missä mainitaan.

    ReplyDelete
  3. Ahhas.... No sitten. Kyl määki Turuus, ja määkii vieläkin, Ike siis. Enpä ollut seurannut Iken toilailuja niin tarkkaan, että tietäisin, mihin se vonkaaminen ihan yksityiskohtaisesti ottaen suuntautui. Itse kun en Tuksua nyt nimenomaan puutarhatöihin pyytelisi.

    Sen verran puun takaa tämä juttu kuitenkin tuli, että nippa nappa ymmärsin selitettynä....

    ReplyDelete
  4. http://www.hymy.fi/tasta-puhutaan/kanervan-kohutekstarit-nyt-hymyssa

    Nähtävästi Tuksua kuvatessasi et sitten päässyt ihan puutarhaan saakka vaan jäit maitolaiturille?
    :-)

    ReplyDelete
  5. Tuo maitolaiturivertauskin taitaa kuulua johonkin minulle outoon alakulttuuriin, mutta... OK, kyllä Tuksussa jotain maitoon liittyvääkin on...

    ReplyDelete
  6. Selitetään nyt tämäkin. Sikäli kun oikein muistan, niin hinkit olivat näkyvissä, mutta puutarha ei ;-)

    ReplyDelete