Tyhmä kysymys!!!

[niffestone]

...no kun täällä näyttää olevan tuota fysiikan osaamista, niin kertokaapa miten liikkeessä olevan ajoneuvo-kuljettaja-yhdistelmän painopiste määritellään ja miten painopisteen korkeuteen voidaan vaikuttaa?

[vkoivu]

...no kun täällä näyttää olevan tuota fysiikan osaamista, niin kertokaapa miten liikkeessä olevan ajoneuvo-kuljettaja-yhdistelmän painopiste määritellään?

Se ei vaikuta painopisteeseen (eli massakeskipisteeseen) onko kappale liikkeessä vai ei.

Sanan massakeskipiste kun laittoi googleen niin ensimmäisenä hittinä tuli tällainen etälukion sivu, jossa on jotain perusteita massakeskipiseen määrittämiseksi ja pari interaktiivista jutskaa, joilla voi testata kuinka massakeskipiste nousee sitä ylemmäksi mitä ylemmäksi pompuloita lisäilee: http://www.oph.fi/etalukio/opiskelumodu ... index.html

Noissa kaavoissa hommaa on yksinkertaistettu siten, että on oletettu kappaleen olen kauttaaltaan yhtä painavaa ja yhtä paksua. Mopohommissa ei niin tietenkään ole, mutta sitä tosiseikkaa se ei muuta miksikään, että mitä enemmän sitä painoa siirtää ylös niin sitä ylemmäs se massakeskipistekin siirtyy.

[IceFire]

Noissa kaavoissa hommaa on yksinkertaistettu siten, että on oletettu kappaleen olen kauttaaltaan yhtä painavaa ja yhtä paksua. Mopohommissa ei niin tietenkään ole, mutta sitä tosiseikkaa se ei muuta miksikään, että mitä enemmän sitä painoa siirtää ylös niin sitä ylemmäs se massakeskipistekin siirtyy.

Tässähän tietysti oletetaan että kuski lasketaan pyörän osaksi. Jäykästi liikun mutta tapeilla kuitenkin enemmän kuin perse penkissä. Ongelmahan on se että paljon massaa on tasapainopisteen yläpuolella, jolloin tasapainoasema on labiili. Hyrrävoimat pitävät sivuttaissuunnassa pyörän pystyssä ja renkaat poikittaissuunnassa. Kuski tapeilla ajaessaan pysyy hyvin tasapainopisteen yläpuolella, jolloin sitä ei ihan voi laskea pyörän osaksi. Esim. jyrkkään mäkeen kiihdyttäessä nojataan eteenpäin, jos ei nojaa vaan pysyy seisaaltaan normaali asennossa pyörä keulii helposti ympäri.

Klassisessa fysiikassa tasapainopiste tosiaan nousee, mutta siitä väittely on turhaa, kuski ei suostu tosi tilanteessa pysymään paikallaan. Hankala selittää, mutta ihmisen voi ajatella klönttinä joka on saranoitu, joko penkistä tai tapeista. Kuinka pitkän varren päässä klöntti on, sillä ei ole merkitystä, jos oletetaan että klöntti kääntyilee aina säilyttääkseen tasapainoaseman. Tuossa ylämäki esimerkissä kun tätä pohdiskelee, niin huomaa että painopiste tosiaan nousee penkillä istuessaan tässä mallissa.

Mutta tämähän on siis vain malli ja kaikki saavat itse käydä kokeilemassa miten käy.

[Ylimatti]

Kuvittelisin, että nuo ratakuskitkin roikuttaa itseään kurvissa mahdollisimman alhaalla jotta saisivat painopistettä alemmas ja sitä myötä momenttivartta lyhyemmäksi renkaan kosketuspisteeseen nähden? Minulle on aikoinaan opetettu, että painopiste siirtyy alemmaksi kun painoa siirtää alemmaksi...

...mutta mopolla suoriutuminen ei ole pelkkää teoriaa. Muuten en olisi suoriutunut tähänkään asti!

[mark.o]

Kokonaispainopiste takuuvarmasti nousee jos noustaan tapeilla seisomaan. Mutta kun noustaan seisomaan tapeille niin pyörän painopiste laskee, koska kuljettajan paino kohdistuu pääosin jalkatapeille. Mutta tällöin myös aletaan tarkastelemaan kahta eri painopistettä, kuskille oma ja pyörälle oma koska ovat erillään toisistaan. Kun taasen istutaan penkillä niin kuskia ja pyörää voidaan ajatella yhtenä kappaleena jolla on vain yksi painopiste mikä on korkeammalla kuin pyörän oma painopiste.

Näin kotifysiikalla suomeksi ajateltuna......

[niffestone]

No siinähän se juuri onkin, että klassisen fysiikan mallit perustuvat massakeskipisteen määrittämiseen litteää kappaletta kulmistaan roikuttamalla ja luotilangalla mittaamiseen, mutta...moottoripyörä kuljettajineen ei ole on hiton paljon monimutkaisempi kappale, jonka painopiste, sikäli kun se ymmärretään pisteenä, johon kaiken massa voi sijoittaa, ei pysy hetkeäkään paikallaan. Lisäksi siihen vaikuttaa useat muutkin voimat, kuten hitausmomentti kiihdyttäessä tai jarruttaessa (moottoripyörän liike ei todellakaan ole tasaista muualla kuin fyysikon laskelmissa), keskipako- tai hakuvoimat kaarreajossa, hyrrävoimat jne...
Ongelma on siinä, että massakeskipisteen määritys luotilangalla ei kerro muista voimista mitään. Siten esimerkiksi moottorin sijoittaminen tankin päälle ei nosta massakeskipistettä tässä mallissa. Painopiste jopa laskee, kun kuljettaja nojaa hieman eteenpäin ja samalla painaa päätään alaspäin. Korostan sitä, että tässä mallissa kyse on pisteestä, johon kaiken massan voi sijoittaa sen yhden ainoan vektorin piirtämistä varten eli sillä "painopisteellä" ei ole muuta merkitystä, kuin hetkellä a toteunut piste jossain päin koko kompleksia tai vaikkapa ajoittain sen ulkopuolella, kuten kaarreajossa saattaa toteutua.

[mark.o]

No joo, eihän fysiikan lait mihinkään ole muuttuneet viimeaikoina. Kappaleen painopistehän ei muutu keskipako tai muun voiman vaikutuksesta mihinkään, ellei muoto tai itse materiaali muutu jollakinlailla.

Voihan tietty pyöränkin painopisteen määritellä riiputtamalla sitä köydestä jos vain löytyy sopiva varustus

Sitten voi koittaa roikottaa sitä kuskin kanssakin ja katsoa mikä on vaikutus.

Tärkein fysiikan lakihan pyörän paikallaan ollessa on se että kappale kaatuu kun painopiste siirtyy tukipisteen ulkopuolelle , liikkeessähän sitten vaikuttavat myös muut voimat. Esim. joku muu voima voi hetkellisesti kumota painovoimankin vaikutuksen esim. surmanajopallossa keskipakoisvoima voittaa painovoiman vaikutuksen.


EDIT: Fysiikan lakeja päivitetty

[Jukka]

Kiihdytyksessä ja jarrutuksessa tulee vielä lisää hankaluutta:
Kuski vaikuttaa kokonaisuuteen myös tangon kautta, tasaisessa liikkeessä ei juurikaan.
Mutkaan tulee monasti väännettuä kaasua aika tavalla.
Silloin pyörän etupäähän tulee sitä enemmän nostetta mitä pystymmässä kuski on.

[Jukka]

Lisää fysiikkaa, jottei mene liian vakavaksi.
Antakee anteeksi offtopic...

Tämä kysymys on aito koekysymys, joka annettiin Washingtonin Yliopiston
kemian välitentissä. Vastaus on niin hyvin perusteltu, että professori
päätti julkaista vastauksen tiedepiireissä, siksi meilläkin on nyt
mahdollisuus nauttia siitä.

Bonuskysymys: Onko helvetti eksoterminen (lämpöä tuottava) vai
endoterminen (lämpöä keräävä) ?

Useimmat oppilaat perustivat vastauksen Boylen lakiin, jonka mukaan
kaasu jäähtyy laajetessaan ja lämpenee supistuessaan, tai johonkin sen
lain johdannaiseen. Yksi oppilas perusteli kuitenkin syvällisemmin:

Aluksi pitää tietää muuttuuko Helvetin massa ajan kuluessa. Tätä
tietoa varten meidän pitää tietää sielujen liikkeestä Helvettiin ja
sieltä pois. Luullakseni voidaan turvallisesti arvioida että jos sielu
joskus päätyy Helvettiin, se myös pysyy siellä. Täten poistuvaa
liikennettä ei ole. Kun taas puhutaan sisään tulevasta liikenteestä,
katsokaamme maailman eri uskontoja. Osa näistä uskonnoista toteaa että
ellet usko heidän Jumalaansa, joudut Helvettiin. Koska näitä uskontoja
on useampia kuin yksi, ja koska ihminen uskoo vain yhteen uskontoon
kerralla, voimme siis johtaa tästä että kaikki ihmiset joutuvat
Helvettiin. Koska syntyvyys ja kuolleisuus maailmassa kehittyvät niin
kuin ne tekevät, voimme päätellä että Helvetissä olevien sielujen määrä
lisääntyy eksponentaalisesti. Jos nyt tarkastelemme Helvetin tilavuutta
ja sen muutosta, voimme soveltaa Boylen lakia: Jotta Helvetin lämpötila
ja paine pysyvät vakiona, on Helvetin laajennuttava kun uusia sieluja
lisätään. Tämä antaa meille kaksi vaihtoehtoa:

1. Jos helvetti laajenee hitaammin, kuin mitä sielujen lisäys
edellyttää, paine ja lämpötila Helvetissä nousee kunnes paukahtaa niin
että on kuin "helvetti olisi päässyt valloilleen".

2. Jos taasen helvetti laajenee nopeammin kuin mitä sielujen lisäys
edellyttää, paine ja lämpötila Helvetissä laskee kunnes "helvetti
jäätyy".

No, kuinka käy? Jos tarkastelemme lausuntoa jonka neiti Teresa Banyan
antoi minulle fuksivuonna, "helvetti jäätyy ennenkuin minä suostun
kanssasi sänkyyn", ja koska en ole vielä häntä sänkyyni saanut, kohta 2
ei voi pitää paikkaansa. Täten siis helvetti on eksoterminen (lämpöä
tuottava), eikä siten voi jäätyä.

Oppilas sai vastauksestaan ainoan kiitettävän arvosanan.

[vkoivu]

Kokonaispainopiste takuuvarmasti nousee jos noustaan tapeilla seisomaan. Mutta kun noustaan seisomaan tapeille niin pyörän painopiste laskee, koska kuljettajan paino kohdistuu pääosin jalkatapeille. Mutta tällöin myös aletaan tarkastelemaan kahta eri painopistettä, kuskille oma ja pyörälle oma koska ovat erillään toisistaan. Kun taasen istutaan penkillä niin kuskia ja pyörää voidaan ajatella yhtenä kappaleena jolla on vain yksi painopiste mikä on korkeammalla kuin pyörän oma painopiste.

Näin kotifysiikalla suomeksi ajateltuna......

Kuskin seisomaan nouseminen ei muuta pyörän massakeskipistettä mihinkään. Ainoastaan silloin pyörän massakeskipiste muuttuu kuljettajan toimesta jos pyörän päälle laitetaan lisää painoa, joka painaa jousitusta kasaan. Samaa painumista tietysti syntyy myös mm. kaarreajossa.

Kuskin painopiste nousee jos kuski nousee seisomaan. Tapeilla seistessä lantio on suunnilleen samalla korkeudella missä istuella ajaessa on rintakehä, mikä tietysti nostaa painopistettä ylemmäs.

...eipä tällä pohdinnalla kyllä ole kovinkaan paljon mitään tekemistä sen kanssa mikä ajoasento on "paras".

[matti]

Miksi jengi näyttää lähes joka kuvassa ojentavan sisäkurvin puoleisen jalan suoraksi? Eikö siinä ole vaarana katkaista jalkansa jos kaatuu. Ainakaa tuennan hakeminen pyörälle ei tuossa kulmassa kovinpaljoo auta ku jää voimat pois???

Terveisiä Hyvinkäältä, eilen oli räväkät hellekisat. Kun katsoo keltakilpisten
ajoa, niin kyllä siinä vain varmistellaan eturattaan lipsumista. Kun joka
kurviin ajetaan hanat auki ja etujarrulla vauhti pois, niin takempaa ei
taida noissa nopeuksissa ehtiä jalkaa enää siirtämäänkään tueksi....

[mark.o]

Kuskin seisomaan nouseminen ei muuta pyörän massakeskipistettä mihinkään. Ainoastaan silloin pyörän massakeskipiste muuttuu kuljettajan toimesta jos pyörän päälle laitetaan lisää painoa, joka painaa jousitusta kasaan. Samaa painumista tietysti syntyy myös mm. kaarreajossa.

Joo, tuossa pyörä sanan kohdalla olisi pitänyt käyttää sanaa pyörä+kuljettajan yhdistetty painopiste jos niitä käsitellään yhtenä kappaleena.

Mutta se mitä tässä usean kohdalla tapahtuu on se että sekoitetaan käsitteitä voima ja painopiste sulavasti toisiinsa vaikka kyse on kahdesta erilisestä asiasta.

[Pekkavee]

Mä en nyt oikein ymmärrä tätä painopistekeskustelua.

Hyrrävoimat pitää pyörän pystyssä.

viewtopic.php?t=645&highlight=hyrr%E4voimat

Pekka

[mark.o]

Tosi on.

[hondamies]

Sinänsä mielenkiintoinen keskustelu uhkaa nyt mennä liika teoreettiseksi ilman "yhdyntää" käytäntöön.

Itse olen huomannut että pitävällä, mutta röykkyisellä alustalla on huomattavasti helpompi ajaa tapeilla seisten kun polvet ottaa röykkyjä vastaan ja näkeehän ne röykytkin paremmin hieman korkeammalta.

Kun taas liukkaalla ja pehmeällä ajaessa on huomattavasti helpompi ajaa istualtaan ja lähempänä maata. On massakeskipisteet tai saranat sitten missä hyvänsä..

Jalan maahanlaittaminen ja liuttaminen maata pitkin helpottaa ajamista mielestäni silloin kun on voimakas "sladi" päällä. En osaa sanoa lisääkö se vain turvallisuuden tunnetta vai auttaako jotenkin tasapainoaistia ymmärtämään kuinka kallellaan mopo menee maahan nähden.. Uskon että muutamat lipat olen onnistunut jalkaa maassa pitämällä välttämään, eihän sillä koivella kovassa vauhdissa raskasta mopoa kannatella, mutta liekö siinä sitten ne hyrrävoimat tai muut auttamassa sen verran että pienikin tuki riittää..

Korjatkaa mikäli olen väärässä.

Mutta aihetta laajentaaksemme: miten paljon siirtelette painoanne pyörän pituussuunnassa käytännössä ja millaisissa tilanteissa koette siitä olevan hyötyä? Milloin istutte taaempana ja milloin lähempänä tankkia? entä miten paljon liikutte pituussuunnassa tapeilla seisten? Kevyiden pyörien kuskeilla tuolla toki on merkitystä, mutta tuntuu ettei tykkilavetti paljoa piittaa moisesta, ehkä huomattavan pehmeästä menee etupyörä mukavammin yli kun istuu takana ja pitää kaasun pohjassa..