SMG-4500 Tuulivoima. Toisen luennon aihepiirit VOIMIEN YHTEISVAIKUTUKSISTA SYNTYVÄT TUULET
|
|
- Katriina Nurmi
- 7 vuotta sitten
- Katselukertoja:
Transkriptio
1 SMG-4500 Tuulivoima Toisen luennon aihepiirit Tuuli luonnonilmiönä: Ilmavirtoihin vaikuttavien voimien yhteisvaikutuksista syntyvät tuulet Globaalit ilmavirtaukset 1 VOIMIEN YHTEISVAIKUTUKSISTA SYNTYVÄT TUULET Ensimmäisellä luennolla ilmavirtauksiin vaikuttavia voimia käsiteltiin yksitellen. Todellisuudessa ilmavirtauksen nopeus, eli vauhti ja suunta, määräytyy voimien yhteisvaikutuksesta. Voimien yhteisvaikutusten seurauksena voidaan luokitella neljä erityyppistä ilmavirtausta: Hydrostaattinen tasapaino, Geostrofinen tuuli, Gradienttituuli, Tuuli rajakerroksessa. 2 1
2 HYDROSTAATTINEN TASAPAINO Pystysuuntainen painegradientti on ilmakehän pysyvä ominaisuus. Ilmanpaine on suurimmillaan maan pinnalla ja pienenee ylöspäin mentäessä. Tämä painegradientti kohdistaa ilmamassaan voiman, jonka suunta on maan pinnasta ylöspäin. Gravitaatio kohdistaa ilmamassaan voiman, jonka suunta on kohti maan pintaa. Hydrostaattisessa tasapainotilassa pystysuuntainen painegradienttivoima ja gravitaatiovoima ovat itseisarvoiltaan yhtäsuuret. 3 GEOSTROFINEN TUULI Kun painegradienttivoima saa ilmamassan kiihtyvään liikkeeseen, ilma virtaa aluksi isobaareja vastaan kohtisuorasti korkeapaineesta matalapaineeseen. Ilmavirtauksen kiihtyessä Coriolis-voima alkaa kääntää virtauksen suuntaa. Geostrofinen tuuli on vaakasuuntainen ilmavirtaus, jossa painegradientti- ja coriolis-voima ovat tasapainossa siten, että ilma virtaa isobaareja pitkin. Jotta tuuleen vaikuttavat vain nämä kaksi voimaa, hydrostaattisen tasapainon on oltava voimassa, isobaarien on oltava suoria, eikä kitka saa vaikuttaa. Geosrofinen tuuli voi käytännössä toteutua vain rajakerroksen yläpuolella. 4 2
3 GRADIENTTITUULI Gradienttituuli muistuttaa monessa mielessä geostrofista tuulta: Vaakasuuntainen ilmavirtaus isobaareja pitkin rajakerroksen yläpuolella. Ero on isobaarien muodossa: Geostrofinen tuuli on painegradientti- ja Coriolis-voiman välinen tasapainotila. Tällöin ilma virtaa suoraa isobaaria pitkin. Kun F pg ja F c eivät ole tasapainossa, virtaus kaareutuu. Tällöin myös keskihakuvoima poikkeaa nollasta, ja ilmavirtausta kutsutaan gradienttituuleksi. Gradienttituulet kiertävät tyypillisesti korkea- ja matalapaineen keskuksia. 5 PINTATUULI (1/2) Geostrofinen tuuli ja gradienttituuli ovat kitkattomia, sillä ne virtaavat rajakerroksen yläpuolella. Geostrofinen tuuli ja gradienttituuli virtaavat aina isobaareja pitkin. Pintatuuli on ilman liikettä rajakerroksessa. Rajakerroksen ilmavirtojen tarkastelussa on otettava kitkan vaikutus huomioon. Kitkavoiman suunta on aina tuulen suunnalle vastakkainen. Kitka siis hidastaa tuulen vauhtia. Koska coriolis-voima pienenee ilmavirtauksen hidastuessa, kitka kääntää virtausta painegradienttivoiman suuntaan. Kitkan vaikutus pienenee maan pinnalta ylöspäin mentäessä, ja rajakerroksen yläreunalla ilma virtaa isobaareja pitkin. 6 3
4 PINTATUULI (2/2) Yleisesti on tiedossa, että vaakasuuntainen tuuli voimistuu maan pinnalta ylöspäin mentäessä. Kyse on osittain siitä, että kitkan vaikutus on sitä pienempi, mitä kauempana maan pinnasta ollaan. Kitkan seurauksena korkea- ja matalapaineen keskusta kiertävät ilmavirrat näyttävät rajakerroksessa oheisen kuvan mukaisilta. 7 TERMINEN TUULI Vaakasuuntaisen tuulen vauhti kasvaa ylöspäin mentäessä myös rajakerroksen yläpuolella, jolloin kitka ei enää vaikuta. Mitä kylmempää ilma on, sitä suurempi on ilman tiheys. Mitä tiheämpää ilma on, sitä enemmän korkeuden kasvu pienentää ilmanpainetta. Vaikka maan pinnalla lämpimän ja kylmän ilman välillä ei olisi vaakasuoraa painegradienttia, maan pinnasta etäännyttäessä vaakasuora painegradientti kasvaa kylmän ja lämpimän ilman välillä. Koska painegradientti johtuu lämpötilaerojen aiheuttamista tiheyseroista, syntyvää vaakasuoraa virtausta kutsutaan termiseksi tuuleksi. Terminen tuuli kytketään yleensä osaksi geostrofista tuulta tai gradienttituulta. Pintatuulen yhteydessä termisestä tuulesta ei yleensä puhuta, vaikka ilmiö on toki olemassa myös rajakerroksessa. 8 4
5 YHTEENVETO ILMAVIRTAUSTEN TYYPEISTÄ JA VAIKUTTAVISTA VOIMISTA 9 GLOBAALIT ILMAVIRTAUKSET (1/5) Selvitetään seuraavassa tyypillisiä ilmavirtauksia maapallon mittakaavassa. Lähdetään liikkeelle mahdollisimman yksinkertaisesta maapallon mallista, joka on pinnaltaan tasainen kappale eikä pyöri akselinsa ympäri. Aurinko lämmittää voimakkaimmin päiväntasaajan alueita ja heikoimmin napoja. Täten ilman lämpötila on suurimmillaan ja tiheys pienimmillään päiväntasaajalla, ja vastaavasti ilman lämpötila on pienimmillään ja tiheys suurimmillaan navoilla. Päiväntasaajalle syntyy matalapaine ja navoille korkeapaine. Napojen ja päiväntasaajan välinen vaakasuora painegradientti pysyy yllä niin kauan, kuin lämpötilaerot säilyvät, sillä rajakerroksen yläpuolella ilma palaa takaisin navoille. 10 5
6 GLOBAALIT ILMAVIRTAUKSET (2/5) Muutetaan seuraavaksi maapallon mallia pykälän verran realistisempaan suuntaan siten, että sallitaan maapallon pyöriminen akselinsa ympäri. Maapallo pyörimissuunta on kohti itää. Coriolis-ilmiö alkaa vaikuttaa: ilmavirtaukset kääntyvät pohjoisella pallonpuoliskolla kulkusuunnassaan oikealle ja eteläisellä pallonpuoliskolla kulkusuunnassaan vasemmalle. Yksinkertaistetun maapallon mallin rajakerrokseen syntyy pyörimissuunnalle vastakkaiset virtaukset. Tilanne, jossa rajakerroksen ilmavirtaukset poikkeuksetta jarruttaisivat maapallon pyörimisliikettä, ei kuitenkaan ole käytännössä mahdollinen. Siksi mallia on edelleen muokattava realistisempaan suuntaan. 11 GLOBAALIT ILMAVIRTAUKSET (3/5) Käytännössä globaalit ilmavirtaukset jakaantuvat kolmelle vyölle kummallakin pallonpuoliskolla. Vöiden virtausten pääsuunnat ovat pohjoisella pallonpuoliskolla koillisesta ja lounaasta, ja eteläisellä pallonpuoliskolla kaakosta ja luoteesta. Tällöin osa rajakerroksen virtauksista on maapallon pyörimisliikkeen suuntaisia ja osa tälle suunnalle vastakkaisia. Päiväntasaajalle ja 60 o :n leveyspiireille syntyy matalapaineen vyöhykkeet. Vastaavasti navoille ja 30 o :n leveyspiireille syntyy korkeapaineen vyöhykkeet. 12 6
7 GLOBAALIT ILMAVIRTAUKSET (4/5) Kun yksinkertaistettuun malliin lisätään mantereet ja meret, maan pinnan lämpötilajakauma muuttuu merkittävästi, mikä muuttaa myös ilmavirtauksia. Maapallon osittain pysyvät painealueet perustuvat kuitenkin yksinkertaistetun mallin matala- ja korkeapainevöihin. Osittainen pysyvyys tarkoittaa sitä, että painealueet vaihtelevat vuodenajan mukaan mutta toistuvat vuodesta toiseen. 13 GLOBAALIT ILMAVIRTAUKSET (5/5) Edellä esitellyn mallin avulla voidaan esittää periaatekuva maapallolla vallitsevista ilmavirtauksista. Oleellista on kuitenkin huomata, että paikalliset olosuhteet saattavat hetkellisesti poiketa voimakkaasti kuvan esittämästä keskimääräisestä tilanteesta. 14 7
DEE Tuulivoiman perusteet
DEE-53020 Tuulivoiman perusteet Aihepiiri 2 Tuuli luonnonilmiönä: Ilmavirtoihin vaikuttavien voimien yhteisvaikutuksista syntyvät tuulet Globaalit ilmavirtaukset 1 VOIMIEN YHTEISVAIKUTUKSISTA SYNTYVÄT
LisätiedotSMG-4500 Tuulivoima. Ensimmäisen luennon aihepiirit. Ilmavirtojen liikkeisiin vaikuttavat voimat TUULEN LUONNONTIETEELLISET PERUSTEET
SMG-4500 Tuulivoima Ensimmäisen luennon aihepiirit Tuuli luonnonilmiönä: Ilmavirtojen liikkeisiin vaikuttavat voimat 1 TUULEN LUONNONTIETEELLISET PERUSTEET Tuuli on ilman liikettä suhteessa maapallon pyörimisliikkeeseen.
LisätiedotSMG-4500 Tuulivoima. Ensimmäisen luennon aihepiirit. Ilmanpaine Ilmavirtojen liikkeisiin vaikuttavat voimat ILMANPAINE (1/2)
SMG-4500 Tuulivoima Ensimmäisen luennon aihepiirit Tuuli luonnonilmiönä: Ilmanpaine Ilmavirtojen liikkeisiin vaikuttavat voimat 1 ILMANPAINE (1/2) Ilma kohdistaa voiman kaikkiin kappaleisiin, joiden kanssa
LisätiedotSääilmiöt tapahtuvat ilmakehän alimmassa kerroksessa, troposfäärissä (0- noin 15 km).
Sää ja ilmasto Sää (engl. weather) =ilmakehän alaosan, fysikaalinen tila määrätyllä hetkellä määrätyllä paikalla. Ilmasto (engl. climate) = pitkäaikaisten (> 30 vuotta) säävaihteluiden keskiarvo. Sääilmiöt
LisätiedotDEE Tuulivoiman perusteet, 5 op
DEE-53020 Tuulivoiman perusteet, 5 op Risto Mikkonen SH 311 lukuvuosi 2016-2017, 4. periodi ma 10-12 SE 201 ke 12-13 SE 201 Lasse Söderlund SJ 202 3/6/2017 DEE-53020 Tuulivoiman perusteet 1 KURSSIN KOTISIVU;
LisätiedotSMG-4500 Tuulivoima. Kolmannen luennon aihepiirit TUULEN TEHO
SMG-4500 Tuulivoima Kolmannen luennon aihepiirit Tuulen teho: Betzin lain johtaminen Tuulivoimalatyypeistä: Miksi vaaka-akselinen, miksi kolme lapaa? Aerodynamiikkaa: Tuulivoimalan roottorin lapasuunnittelun
LisätiedotPurjelennon Teoriakurssi 2014. Sääoppi, osa 2 Veli-Matti Karppinen, VLK
Purjelennon Teoriakurssi 2014, osa 2 Veli-Matti Karppinen, VLK Pilvityypit Purjelentäjän pilvet Cumulus, kumpupilvi Teräväreunainen kumpupilvi kertoo noston olemassaolosta Noston ollessa hiipumassa ja
LisätiedotAvainsanat: Korkeapaine, matalapaine, tuuli, tuulijärjestelmät, tuulen synty. Välineet: Videotykki, PowerPoint-esitys, karttamoniste, tehtävämoniste
ikko iuttu OuLUA, sivu 1 TUULI Avainsanat: orkeapaine, matalapaine, tuuli, tuulijärjestelmät, tuulen synty Luokkataso: Lukio Välineet: Videotykki, PowerPoint-esitys, karttamoniste, tehtävämoniste Tavoitteet:
LisätiedotVertaileva lähestymistapa järven virtauskentän arvioinnissa
Vertaileva lähestymistapa järven virtauskentän arvioinnissa Vertaileva lähestymistapa järven virtauskentän arvioinnissa Sisältö: 1. Virtauksiin vaikuttavat tekijät 2. Tuulen vaikutus 3. Järven syvyyden
Lisätiedot1. Lähes neutraali rajakerros. 2. Epästabiili rajakerros. 3. Stabiili rajakerros
1. Lähes neutraali rajakerros 2. Epästabiili rajakerros 3. Stabiili rajakerros Lähes neutraali rajakerros Pintakerroksessa logaritminen tuuliprofiili Ekman-kerroksessa spiraali Pyörteiden koko l k z Vaihtokerroin
LisätiedotPiirrä kirjaan vaikuttavat voimat oikeissa suhteissa toisiinsa nähden. Kaikki kappaleet ovat paikallaan
Voimakuvioita kirja Piirrä kirjaan vaikuttavat voimat oikeissa suhteissa toisiinsa nähden. Kaikki kappaleet ovat paikallaan Kirja lattialla Kirja, jota painetaan kepillä Kirja, jota painetaan seinään Kirja,
LisätiedotVedetään kiekkoa erisuuruisilla voimilla! havaitaan kiekon saaman kiihtyvyyden olevan suoraan verrannollinen käytetyn voiman suuruuteen
4.3 Newtonin II laki Esim. jääkiekko märällä jäällä: pystysuuntaiset voimat kumoavat toisensa: jään kiekkoon kohdistama tukivoima n on yhtäsuuri, mutta vastakkaismerkkinen kuin kiekon paino w: n = w kitka
LisätiedotLuvun 12 laskuesimerkit
Luvun 12 laskuesimerkit Esimerkki 12.1 Mikä on huoneen sisältämän ilman paino, kun sen lattian mitat ovat 4.0m 5.0 m ja korkeus 3.0 m? Minkälaisen voiman ilma kohdistaa lattiaan? Oletetaan, että ilmanpaine
LisätiedotFluidi virtaa vaakasuoran pinnan yli. Pinnan lähelle muodostuvan rajakerroksen nopeusjakaumaa voidaan approksimoida funktiolla
Tehtävä 1 Fluidi virtaa vaakasuoran pinnan yli. Pinnan lähelle muodostuvan rajakerroksen nopeusjakaumaa voidaan approksimoida funktiolla ( πy ) u(y) = U sin, kun 0 < y < δ. 2δ Tässä U on nopeus kaukana
LisätiedotLänsiharjun koulu 4a
Länsiharjun koulu 4a Kuinka lentokone pysyy ilmassa? Lentokoneen moottori Helsinki-Vantaan lentokentällä. Marius Kolu Olimme luonnossa ja tutkimme kuvia. Jokaisella ryhmällä heräsi kysymyksiä kuvista.
LisätiedotMekaniikan jatkokurssi Fys102
Mekaniikan jatkokurssi Fys10 Kevät 010 Jukka Maalampi LUENTO 8 Vaimennettu värähtely Elävässä elämässä heilureiden ja muiden värähtelijöiden liike sammuu ennemmin tai myöhemmin. Vastusvoimien takia värähtelijän
LisätiedotSuomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund Rannikkomerenkulkuopin tutkinnon ratkaisut
Suomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund Rannikkomerenkulkuopin 21.4.2017 tutkinnon ratkaisut Tutkinto tehdään 12 m pituisella merikelpoisella moottoriveneellä, jossa on varusteina mm. pääkompassi,
Lisätiedot1. Lähes neutraali rajakerros. 2. Epästabiili rajakerros. 3. Stabiili rajakerros
1. Lähes neutraali rajakerros 2. Epästabiili rajakerros 3. Stabiili rajakerros Lähes neutraali rajakerros Pintakerroksessa logaritminen tuuliprofiili Ekman-kerroksessa spiraali Pyörteiden koko l k z Vaihtokerroin
LisätiedotLuento 4: Suhteellinen liike ja koordinaatistomuunnoksia
Luento 4: Suhteellinen liike ja koordinaatistomuunnoksia Suhteellinen translaatioliike Pyörimisliikkeestä Suhteellinen pyörimisliike Tyypillisiä koordinaatistomuunnoksia Luennon sisältö Suhteellinen translaatioliike
Lisätiedot6 Sääoppi. 6.A Ilmakehä 6.A.1 ILMAKEHÄ 6.A.2 ILMAKEHÄN KEMIALLI- NEN KOOSTUMUS. Kuva 3-61
sivu 271 6 Sääoppi 6.A Ilmakehä Ihmiset ovat kautta aikojen olleet kiinnostuneita omasta ympäristöstään. Vähitellen olemme kyenneet voittamaan esteet, jotka ovat rajoittaneet liikkumistamme maalla, merellä,
LisätiedotLuento 4: Suhteellinen liike ja koordinaatistomuunnoksia
Luento 4: Suhteellinen liike ja koordinaatistomuunnoksia Suhteellinen translaatioliike Pyörimisliikkeestä Suhteellinen pyörimisliike Tyypillisiä koordinaatistomuunnoksia extraa Konseptitesti 1 Kysymys
LisätiedotLuvun 5 laskuesimerkit
Luvun 5 laskuesimerkit Huom: luvun 4 kohdalla luennolla ei ollut laskuesimerkkejä, vaan koko luvun 5 voi nähdä kokoelmana sovellusesimerkkejä edellisen luvun asioihin! Esimerkki 5.1 Moottori roikkuu oheisen
LisätiedotTermiikin ennustaminen radioluotauksista. Heikki Pohjola ja Kristian Roine
Termiikin ennustaminen radioluotauksista Heikki Pohjola ja Kristian Roine Maanpintahavainnot havaintokojusta: lämpötila, kostea lämpötila (kosteus), vrk minimi ja maksimi. Lisäksi tuulen nopeus ja suunta,
LisätiedotSMG-4500 Tuulivoima. Kolmannen luennon aihepiirit ILMAVIRTAUKSEN ENERGIA JA TEHO. Ilmavirtauksen energia on ilmamolekyylien liike-energiaa.
SMG-4500 Tuulivoima Kolmannen luennon aihepiirit Tuulen teho: Betzin lain johtaminen Tuulen mittaaminen Tuulisuuden mallintaminen Weibull-jakauman hyödyntäminen ILMAVIRTAUKSEN ENERGIA JA TEHO Ilmavirtauksen
LisätiedotJärvenpään Perhelän korttelin kutsukilpailu ehdotusten vertailu
Järvenpään Perhelän korttelin kutsukilpailu ehdotusten vertailu KERROSALAT K-ALA HUONEISTOALAT BRUTTO-A HYÖTYALA ASUNNOT LIIKETILAT YHTEENSÄ as. lkm ap lkm asunnot as aputilat YHT. liiketilat aulatilat,
LisätiedotSMG 4500 Tuulivoima. Luentotiivistelmät
SMG 4500 Tuulivoima Luentotiivistelmät Kurssi ei valitettavasti seuraa yksittäistä oppikirjaa. Prujua ei ole. Rikkaat voivat hankkia kirjan Mukund R. Patel: Wind and Solar Power Systems Tentti perustuu
LisätiedotIlmakehän rakenne. Auringon vaikutus Lämpötilat Nosteen synty Sääkartat Vaaranpaikat
Ilmakehän rakenne Auringon vaikutus Lämpötilat Nosteen synty Sääkartat Vaaranpaikat 1. Troposfääri: noin 10 km korkeuteen maanpinnasta. +27 asteesta 60 asteeseen.tropopaussiin joka on 10 12 km korkeudessa,
LisätiedotMikä määrää maapallon sääilmiöt ja ilmaston?
Mikä määrää maapallon sääilmiöt ja ilmaston? Ilmakehä Aurinko lämmittää epätasaisesti maapalloa, joka pyörii kallellaan. Ilmakehä ja sen ominaisuudet vaikuttavat siihen, miten paljon lämpöä poistuu avaruuteen.
LisätiedotSusanna Viljanen
Susanna Viljanen 10. 4. 2012 Päivän pasko Hyvä usko Aiheuttaessaan ruskon aurinko nousee ja laskee pilvikerroksen - altostratuksen - läpi, ja pilven mikrokokoiset vesipisarat sirovat valoa. Koska säärintamat
Lisätiedot766323A Mekaniikka, osa 2, kl 2015 Harjoitus 4
766323A Mekaniikka, osa 2, kl 2015 Harjoitus 4 0. MUISTA: Tenttitehtävä tulevassa päätekokeessa: Fysiikan säilymislait ja symmetria. (Tästä tehtävästä voi saada tentissä kolme ylimääräistä pistettä. Nämä
LisätiedotSMG-4500 Tuulivoima. Neljännen luennon aihepiirit. Tuulivoimalan rakenne. Tuuliturbiinin toiminta TUULIVOIMALAN RAKENNE
SMG-4500 Tuulivoima Neljännen luennon aihepiirit Tuulivoimalan rakenne Tuuliturbiinin toiminta Turbiinin teho Nostovoima ja vastusvoima Suhteellinen tuuli Pintasuhde Turbiinin tehonsäätö 1 TUULIVOIMALAN
LisätiedotKuva 1. Virtauksen nopeus muuttuu poikkileikkauksen muuttuessa
8. NESTEEN VIRTAUS 8.1 Bernoullin laki Tässä laboratoriotyössä tutkitaan nesteen virtausta ja virtauksiin liittyviä energiahäviöitä. Yleisessä tapauksessa nesteiden virtauksen käsittely on matemaattisesti
LisätiedotChapter 1. Preliminary concepts
Chapter 1 Preliminary concepts osaa kuvata Reynoldsin luvun vaikutuksia virtaukseen osaa kuvata virtauksen kannalta keskeiset aineominaisuudet ja tietää tai osaa päätellä näiden yksiköt osaa tarvittaessa
LisätiedotSuomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund Rannikkomerenkulkuopin tutkinnon ratkaisut. Rannikkomerenkulkuoppi
Suomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund Rannikkomerenkulkuopin 14.12.2018 tutkinnon ratkaisut Tutkinto tehdään 12 m pituisella merikelpoisella moottoriveneellä, jossa on varusteina mm. pääkompassi,
LisätiedotLuku 13. Kertausta Hydrostaattinen paine Noste
Luku 13 Kertausta Hydrostaattinen paine Noste Uutta Jatkuvuusyhtälö Bernoullin laki Virtauksen mallintaminen Esitiedot Voiman ja energian käsitteet Liike-energia ja potentiaalienergia Itseopiskeluun jää
Lisätiedot6 PISTETULON JA RISTITULON SOVELLUKSIA. 6.1 Pyörivistä kappaleista. Vaasan yliopiston julkaisuja Voiman momentti akselin suhteen avaruudessa
Vaasan yliopiston julkaisuja 93 6 PISTETULON JA RISTITULON SOVELLUKSIA Ch:DotCross :RotatingBody sec:fmomspace 6.1 Pyörivistä kappaleista 6.1.1 Voiman momentti akselin suhteen avaruudessa Seuraavassa pohdiskelussa
LisätiedotLuku 13. Kertausta Hydrostaattinen paine Noste
Luku 13 Kertausta Hydrostaattinen paine Noste Uutta Jatkuvuusyhtälö Bernoullin laki Virtauksen mallintaminen Esitiedot Voiman ja energian käsitteet Liike-energia ja potentiaalienergia Itseopiskeluun jää
LisätiedotLiike pyörivällä maapallolla
Liike pyörivällä maapallolla Voidaan olettaa: Maan pyöriminen tasaista Maan rataliikkeen näennäisvoimat tasapainossa Auringon vetovoiman kanssa Riittää tarkastella Maan tasaisesta pyörimisestä akselinsa
LisätiedotHARJOITUS 4 1. (E 5.29):
HARJOITUS 4 1. (E 5.29): Työkalulaatikko, jonka massa on 45,0 kg, on levossa vaakasuoralla lattialla. Kohdistat laatikkoon asteittain kasvavan vaakasuoran työntövoiman ja havaitset, että laatikko alkaa
Lisätiedota) Kuinka pitkän matkan punnus putoaa, ennen kuin sen liikkeen suunta kääntyy ylöspäin?
Luokka 3 Tehtävä 1 Pieni punnus on kiinnitetty venymättömän langan ja kevyen jousen välityksellä tukevaan kannattimeen. Alkutilanteessa punnusta kannatellaan käsin, ja lanka riippuu löysänä kuvan mukaisesti.
LisätiedotLuvun 5 laskuesimerkit
Luvun 5 laskuesimerkit Esimerkki 5.1 Moottori roikkuu oheisen kuvan mukaisessa ripustuksessa. a) Mitkä ovat kahleiden jännitykset? b) Mikä kahleista uhkaa katketa ensimmäisenä? Piirretäänpä parit vapaakappalekuvat.
LisätiedotKJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet, K2017 Tentti, perjantai :00-12:00 Lue tehtävät huolellisesti. Selitä tehtävissä eri vaiheet.
KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet, K2017 Tentti, perjantai 26.5.2017 8:00-12:00 Lue tehtävät huolellisesti. Selitä tehtävissä eri vaiheet. Pelkät kaavat ja ratkaisu eivät riitä täysiin pisteisiin.
LisätiedotAiheena tänään. Virtasilmukka magneettikentässä Sähkömagneettinen induktio. Vaihtovirtageneraattorin toimintaperiaate Itseinduktio
Sähkömagnetismi 2 Aiheena tänään Virtasilmukka magneettikentässä Sähkömagneettinen induktio Vaihtovirtageneraattorin toimintaperiaate Itseinduktio Käämiin vaikuttava momentti Magneettikentässä olevaan
LisätiedotSäätilanteiden vaihtelut muodostavat suurimmat potentiaaliset riskit lentäjille. Kelvotonta säätä on aina pidettävä lentämisen esteenä.
Sääoppi 1. luennot 18.3.2008 1 SÄÄOPPI JOHDANTO Säätilanteiden vaihtelut muodostavat suurimmat potentiaaliset riskit lentäjille. Kelvotonta säätä on aina pidettävä lentämisen esteenä. Tavoitteet: - oppia
LisätiedotValomylly. (tunnetaan myös Crookesin radiometrinä) Pieni välipala nykyisin lähinnä leluksi jääneen laitteen historiasta.
Valomylly (tunnetaan myös Crookesin radiometrinä) Mikko Marsch Pieni välipala nykyisin lähinnä leluksi jääneen laitteen historiasta Valomylly (tunnetaan myös Crookesin radiometrinä) Pieni välipala nykyisin
LisätiedotVektorilla on suunta ja suuruus. Suunta kertoo minne päin ja suuruus kuinka paljon. Se on siinä.
Koska varsinkin toistensa suhteen liikkuvien kappaleiden liikkeen esittäminen suorastaan houkuttelee käyttämään vektoreita, mutta koska ne eivät kaikille ehkä ole kuitenkaan niin tuttuja kuin ansaitsisivat,
LisätiedotLiike ja voima. Kappaleiden välisiä vuorovaikutuksia ja niistä aiheutuvia liikeilmiöitä
Liike ja voima Kappaleiden välisiä vuorovaikutuksia ja niistä aiheutuvia liikeilmiöitä Tasainen liike Nopeus on fysiikan suure, joka kuvaa kuinka pitkän matkan kappale kulkee tietyssä ajassa. Nopeus voidaan
LisätiedotPELASTUSKOIRA - ilmavirtausten perusteet
PELASTUSKOIRA - ilmavirtausten perusteet TUULEN JA ILMAVIRTAUKSEN VAIKUTUS ETSINTÄTAKTIIKOIHIN Tyynellä ilmalla hajupartikkelit jäävät leijumaan pilveksi uhrin ympärille. Mitä kauemmin uhri on paikoillaan
LisätiedotKULJETUSSUUREET Kuljetussuureilla tai -ominaisuuksilla tarkoitetaan kaasumaisen, nestemäisen tai kiinteän väliaineen kykyä siirtää ainetta, energiaa, tai jotain muuta fysikaalista ominaisuutta paikasta
LisätiedotKALLE SUONIEMI PIENTUULIVOIMAN SUUNNITTELU JA TUOTANNON ENNUSTUS KULUTTAJAN NÄKÖKULMASTA Diplomityö
KALLE SUONIEMI PIENTUULIVOIMAN SUUNNITTELU JA TUOTANNON ENNUSTUS KULUTTAJAN NÄKÖKULMASTA Diplomityö Tarkastajat: professori Sami Repo Tarkastaja ja aihe hyväksytty Tieto- ja sähkötekniikan tiedekuntaneuvoston
LisätiedotKJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet, K2017 Tentti, perjantai klo 12:00-16:00 Lue tehtävät huolellisesti. Selitä tehtävissä eri vaiheet.
KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet, K2017 Tentti, perjantai 1.9.2017 klo 12:00-16:00 Lue tehtävät huolellisesti. Selitä tehtävissä eri vaiheet. Pelkät kaavat ja ratkaisu eivät riitä täysiin pisteisiin.
LisätiedotFysiikan perusteet. Voimat ja kiihtyvyys. Antti Haarto
Fysiikan perusteet Voimat ja kiihtyvyys Antti Haarto.05.01 Voima Vuorovaikutusta kahden kappaleen välillä tai kappaleen ja sen ympäristön välillä (Kenttävoimat) Yksikkö: newton, N = kgm/s Vektorisuure
LisätiedotPÄIVÄNVALO. Lue alla oleva teksti ja vastaa sen jäljessä tuleviin kysymyksiin.
ÄIVÄNVALO Lue alla oleva teksti ja vastaa sen jäljessä tuleviin kysymyksiin. ÄIVÄNVALO 22. KSÄKUUTA 2002 Tänään, kun pohjoisella pallonpuoliskolla juhlitaan vuoden pisintä päivää, viettävät australialaiset
LisätiedotSuomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund Rannikkomerenkulkuopin tutkinnon ratkaisut
Suomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund Rannikkomerenkulkuopin 24.4.2015 tutkinnon ratkaisut Tutkinto tehdään 12 m pituisella merikelpoisella moottoriveneellä, jossa on varusteina mm. pääkompassi,
LisätiedotSuhteellinen nopeus. Matkustaja P kävelee nopeudella 1.0 m/s pitkin 3.0 m/s nopeudella etenevän junan B käytävää
3.5 Suhteellinen nopeus Matkustaja P kävelee nopeudella 1.0 m/s pitkin 3.0 m/s nopeudella etenevän junan B käytävää P:n nopeus junassa istuvan toisen matkustajan suhteen on v P/B-x = 1.0 m/s Intuitio :
Lisätiedoty 2 h 2), (a) Näytä, että virtauksessa olevan fluidialkion tilavuus ei muutu.
Tehtävä 1 Tarkastellaan paineen ajamaa Poisseuille-virtausta kahden yhdensuuntaisen levyn välissä Levyjen välinen etäisyys on 2h Nopeusjakauma raossa on tällöin u(y) = 1 dp ( y 2 h 2), missä y = 0 on raon
LisätiedotFYSIIKKA. Mekaniikan perusteita pintakäsittelijöille. Copyright Isto Jokinen; Käyttöoikeus opetuksessa tekijän luvalla. - Laskutehtävien ratkaiseminen
FYSIIKKA Mekaniikan perusteita pintakäsittelijöille - Laskutehtävien ratkaiseminen - Nopeus ja keskinopeus - Kiihtyvyys ja painovoimakiihtyvyys - Voima - Kitka ja kitkavoima - Työ - Teho - Paine LASKUTEHTÄVIEN
Lisätiedot7.4 Alustan lämpötilaerot
7.4 Alustan lämpötilaerot Merituulet: Heikko perusvirtaus (Vg < 7 m/s) Hyvin sekoittuneen lämpimän maan päältä virtaa ilmaa merelle, ilma nousee meren neutraalin, viileämmän ilman päälle. Pinnassa virtaakin
Lisätiedot15. Rajakerros ja virtaus kappaleiden ympäri. KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet
15. Rajakerros ja virtaus kappaleiden ympäri KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet Päivän anti Miten virtaus käyttäytyy fluidiin upotetun kappaleen ympärillä ja erityisesti sen välittömässä läheisyydessä?
LisätiedotMeteorologian ja sääilmiöiden perusteet Yliopistonlehtori Marja Bister
Meteorologian ja sääilmiöiden perusteet 7.6.2012 Yliopistonlehtori Marja Bister Sisältö Ilmakehän pystyrakenne Ilmakehän energiataloudesta Peruslait Peruslakien sovellutuksia Sääilmiöistä Ilmakehän pystyrakenne
Lisätiedotg-kentät ja voimat Haarto & Karhunen
g-kentät ja voimat Haarto & Karhunen Voima Vuorovaikutusta kahden kappaleen välillä tai kappaleen ja sen ympäristön välillä (Kenttävoimat) Yksikkö: newton, N = kgm/s Vektorisuure Aiheuttaa kappaleelle
LisätiedotLuento 5: Käyräviivainen liike
Luento 5: Käyräviivainen liike Käyräviivainen liike Heittoliike Ympyräliike Kulmamuuttujat,! ja Yhdistetty liike Ajankohtaista Konseptitesti 1 Kysymys Viereisessä kuvassa leppäkerttu istuu karusellissa,
LisätiedotLämpöopin pääsäännöt. 0. pääsääntö. I pääsääntö. II pääsääntö
Lämpöopin pääsäännöt 0. pääsääntö Jos systeemit A ja C sekä B ja C ovat termisessä tasapainossa, niin silloin myös A ja B ovat tasapainossa. Eristetyssä systeemissä eri lämpöiset kappaleet asettuvat lopulta
LisätiedotPuhtaan kaasun fysikaalista tilaa määrittävät seuraavat 4 ominaisuutta, jotka tilanyhtälö sitoo toisiinsa: Paine p
KEMA221 2009 KERTAUSTA IDEAALIKAASU JA REAALIKAASU ATKINS LUKU 1 1 IDEAALIKAASU Ideaalikaasu Koostuu pistemäisistä hiukkasista Ei vuorovaikutuksia hiukkasten välillä Hiukkasten liike satunnaista Hiukkasten
LisätiedotSMG-4500 Tuulivoima. Neljännen luennon aihepiirit. Tuulivoimalan rakenne. Roottorin toimintaperiaate TUULIVOIMALAN RAKENNE
SMG-4500 Tuulivoima Neljännen luennon aihepiirit Tuulivoimalan rakenne Roottorin toimintaperiaate Roottorin teho Nostovoima ja vastusvoima Suhteellinen tuuli Pintasuhde Tuulivoimalan tehonsäätö 1 TUULIVOIMALAN
LisätiedotSuomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund Rannikkomerenkulkuopin 12.12.2008 tutkinnon ratkaisut
Suomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund Rannikkomerenkulkuopin 12.12.2008 tutkinnon ratkaisut Tehtävät on ratkaistu Microsoft PowerPoint ohjelmalla. Karttakuvat ovat skannattuja kuvia harjoitusmerikartasta
LisätiedotSMG-4500 Tuulivoima. Kuudennen luennon aihepiirit. Tuulivoimalan energiantuotanto-odotukset AIHEESEEN LIITTYVÄ TERMISTÖ (1/2)
SMG-4500 Tuulivoima Kuudennen luennon aihepiirit Tuulivoimalan energiantuotanto-odotukset Aiheeseen liittyvä termistö Pinta-alamenetelmä Tehokäyrämenetelmä Suomen tuulivoimatuotanto 1 AIHEESEEN LIITTYVÄ
LisätiedotMekaniikan jatkokurssi Fys102
Mekaniikan jatkokurssi Fys102 Kevät 2010 Jukka Maalampi LUENTO 2-3 Vääntömomentti Oletus: Voimat tasossa, joka on kohtisuorassa pyörimisakselia vastaan. Oven kääntämiseen tarvitaan eri suuruinen voima
LisätiedotJännite, virran voimakkuus ja teho
Jukka Kinkamo, OH2JIN oh2jin@oh3ac.fi +358 44 965 2689 Jännite, virran voimakkuus ja teho Jännite eli potentiaaliero mitataan impedanssin yli esiintyvän jännitehäviön avulla. Koska käytännön radioamatöörin
LisätiedotLuento 6: Suhteellinen liike ja koordinaatistomuunnoksia
Luento 6: Suhteellinen liike ja koordinaatistomuunnoksia Suhteellinen translaatioliike Suhteellinen pyörimisliike Tyypillisiä koordinaatistomuunnoksia extraa Ajankohtaista FuksiProffaBuffa Järjestetään
LisätiedotTEHTÄVIEN RATKAISUT. b) 105-kiloisella puolustajalla on yhtä suuri liikemäärä, jos nopeus on kgm 712 p m 105 kg
TEHTÄVIEN RATKAISUT 15-1. a) Hyökkääjän liikemäärä on p = mv = 89 kg 8,0 m/s = 71 kgm/s. b) 105-kiloisella puolustajalla on yhtä suuri liikemäärä, jos nopeus on kgm 71 p v = = s 6,8 m/s. m 105 kg 15-.
LisätiedotPAINOPISTE JA MASSAKESKIPISTE
PAINOPISTE JA MASSAKESKIPISTE Kappaleen painopiste on piste, jonka kautta kappaleeseen kohdistuvan painovoiman vaikutussuora aina kulkee, olipa kappale missä asennossa tahansa. Jos ajatellaan kappaleen
LisätiedotKasvin soluhengityksessä vapautuu vesihöyryä. Vettä suodattuu maakerrosten läpi pohjavedeksi. Siirry asemalle: Ilmakehä
Vettä suodattuu maakerrosten läpi pohjavedeksi. Pysy asemalla: Pohjois-Eurooppa Kasvin soluhengityksessä vapautuu vesihöyryä. Sadevettä valuu pintavaluntana vesistöön. Pysy asemalla: Pohjois-Eurooppa Joki
LisätiedotFysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012
Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012 LIIKE Jos vahvempi kaveri törmää heikompaan kaveriin, vahvemmalla on enemmän voimaa. Pallon heittäjä antaa pallolle heittovoimaa, jonka
LisätiedotKpl 2: Vuorovaikutus ja voima
Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima Jos kaksi eri kappaletta vaikuttavat toisiinsa jollain tavalla, niiden välillä on vuorovaikutus Kahden kappaleen välinen vuorovaikutus saa aikaan kaksi vastakkaista voimaa,
LisätiedotKertaus 3 Putkisto ja häviöt, pyörivät koneet. KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet
Kertaus 3 Putkisto ja häviöt, pyörivät koneet KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet Käsitteelliset tehtävät Käsitteelliset tehtävät Ulkopuoliset virtaukset Miten Reynoldsin luku vaikuttaa rajakerrokseen?
LisätiedotW el = W = 1 2 kx2 1
7.2 Elastinen potentiaalienergia Paitsi gravitaatioon, myös materiaalien deformaatioon (muodonmuutoksiin) liittyy systeemin rakenneosasten keskinäisiin paikkoihin liittyvää potentiaalienergiaa Elastinen
LisätiedotKojemeteorologia. Sami Haapanala syksy 2013. Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto
Kojemeteorologia Sami Haapanala syksy 03 Fysiikan laitos, Ilmakehätieteien osasto Tuulen nopeuen ja suunnan mittaaminen Tuuli on vektorisuure, jolla on siis nopeus ja suunta Yleensä tuulella tarkoitetaan
LisätiedotLuento 5: Käyräviivainen liike. Käyräviivainen liike Heittoliike Ympyräliike Kulmamuuttujat θ, ω ja α Yhdistetty liike
Luento 5: Käyräviivainen liike Käyräviivainen liike Heittoliike Ympyräliike Kulmamuuttujat θ, ω ja α Yhdistetty liike 1 / 29 Luennon sisältö Käyräviivainen liike Heittoliike Ympyräliike Kulmamuuttujat
LisätiedotNyt kerrataan! Lukion FYS5-kurssi
Nyt kerrataan! Lukion FYS5-kurssi Vaakasuora heittoliike Heittoliikettä voidaan tarkastella erikseen vaaka- ja pystysuunnassa v=(v x,v y ) Jos ilmanvastausta ei oteta huomioon (yleensä ei), vaakasuunnalle
LisätiedotRATKAISUT: 19. Magneettikenttä
Physica 9 1. painos 1(6) : 19.1 a) Magneettivuo määritellään kaavalla Φ =, jossa on magneettikenttää vastaan kohtisuorassa olevan pinnan pinta-ala ja on magneettikentän magneettivuon tiheys, joka läpäisee
LisätiedotSMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA. Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit
SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit jännitelähde virtalähde Kirchhoffin virtalaki Kirchhoffin jännitelaki Käydään läpi Kirchhoffin lait,
LisätiedotJupiter-järjestelmä ja Galileo-luotain II
Jupiter-järjestelmä ja Galileo-luotain II Jupiter ja Galilein kuut Galileo-luotain luotain Jupiterissa NASA, laukaisu 18. 10. 1989 Gaspra 29. 10. 1991 Ida ja ja sen kuu Dactyl 8. 12. 1992 Jupiter 7. 12.
LisätiedotELEC-A3110 Mekaniikka (5 op)
ELEC-A3110 Mekaniikka (5 op) Yliopistonlehtori, tkt Sami Kujala Mikro- ja nanotekniikan laitos Syksy 2016 1 / 21 Luento 2: Kertausta ja johdantoa Suoraviivainen liike Jumppaa Harjoituksia ja oivalluksia
LisätiedotMassakeskipiste Kosketusvoimat
Massakeskipiste Kosketusvoimat Luennon tavoitteet Kosketusvoimia Kitka Tukivoima Jännitys Jousivoima Massakeskipisteen käsite ja sillä laskeminen (Resonanssi tiedottaa tarjoavansa kahvia luentotauolla)
LisätiedotEsim: Mikä on tarvittava sylinterin halkaisija, jolla voidaan kannattaa 10 KN kuorma (F), kun käytettävissä on 100 bar paine (p).
3. Peruslait 3. PERUSLAIT Hydrauliikan peruslait voidaan jakaa hydrostaattiseen ja hydrodynaamiseen osaan. Hydrostatiikka käsittelee levossa olevia nesteitä ja hydrodynamiikka virtaavia nesteitä. Hydrauliikassa
LisätiedotUutta tutkimustietoa ilmastonmuutoksen vaikutuksesta Suomen myrskytuuliin ja -tuhoihin
Uutta tutkimustietoa ilmastonmuutoksen vaikutuksesta Suomen myrskytuuliin ja -tuhoihin Hilppa Gregow 25.5.212 Kiitokset: Pauli Jokinen, Natalia Pimenoff, Matti Lahtinen, Marko Laine, Kirsti Jylhä, Kimmo
LisätiedotKJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme
KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 16.3.2016 Susanna Hurme Päivän aihe: Translaatioliikkeen kinetiikka (Kirjan luvut 12.6, 13.1-13.3 ja 17.3) Oppimistavoitteet Ymmärtää, miten Newtonin toisen lain
LisätiedotNEWTONIN LAIT MEKANIIKAN I PERUSLAKI MEKANIIKAN II PERUSLAKI MEKANIIKAN III PERUSLAKI
NEWTONIN LAIT MEKANIIKAN I PERUSLAKI eli jatkavuuden laki tai liikkeen jatkuvuuden laki (myös Newtonin I laki tai inertialaki) Kappale jatkaa tasaista suoraviivaista liikettä vakionopeudella tai pysyy
LisätiedotLuku 3. Ilmakehä suojaa ja suodattaa. Manner 2
Luku 3 Ilmakehä suojaa ja suodattaa Sisällys Ilmakehä eli atmosfääri Ilmakehän kerrokset Ilmakehä kaasukoostumuksen mukaan Ilmakehä lämpötilan mukaan Säteilytase ja säteilyn absorboituminen Kasvihuoneilmiö
LisätiedotKJR-C1001: Statiikka L5 Luento : Palkin normaali- ja leikkausvoima sekä taivutusmomentti
KJR-C1001: Statiikka L5 Luento : Palkin normaali- ja leikkausvoima sekä taivutusmomentti Apulaisprofessori Konetekniikan laitos Statiikan välikoe 12.3.2018 Ajankohta ma 12.3.2018 klo 14:00 17:00 Salijako
Lisätiedot2.3 Voiman jakaminen komponentteihin
Seuraavissa kappaleissa tarvitaan aina silloin tällöin taitoa jakaa voima komponentteihin sekä myös taitoa suorittaa sille vastakkainen operaatio eli voimien resultantin eli kokonaisvoiman laskeminen.
Lisätiedot766323A-02 Mekaniikan kertausharjoitukset, kl 2012
766323A-02 Mekaniikan kertausharjoitukset, kl 2012 Gravitaatio, liikemäärämomentti, ellipsiradat T 1: Oleta, että Marsin kuu Phobos kiertää Marsia ympyrärataa pitkin. Ympyrän säde on 9380 km ja kiertoaika
Lisätiedoton hidastuvaa. Hidastuvuus eli negatiivinen kiihtyvyys saadaan laskevan suoran kulmakertoimesta, joka on siis
Fys1, moniste 2 Vastauksia Tehtävä 1 N ewtonin ensimmäisen lain mukaan pallo jatkaa suoraviivaista liikettä kun kourun siihen kohdistama tukivoima (tässä tapauksessa ympyräradalla pitävä voima) lakkaa
LisätiedotMitä ilmastolle on tapahtumassa Suomessa ja globaalisti
Mitä ilmastolle on tapahtumassa Suomessa ja globaalisti Ilmastonmuutosviestintää Suuri osa tämän esityksen materiaaleista löytyy Ilmasto-opas.fi sivustolta: https://ilmasto-opas.fi/fi/ Mäkelä et al. (2016):
LisätiedotSuoran yhtälöt. Suoran ratkaistu ja yleinen muoto: Suoran yhtälö ratkaistussa, eli eksplisiittisessä muodossa, on
Suoran htälöt Suoran ratkaistu ja leinen muoto: Suoran htälö ratkaistussa, eli eksplisiittisessä muodossa, on ANALYYTTINEN GEOMETRIA MAA5 = k + b, tai = a missä vakiotermi b ilmoittaa suoran ja -akselin
LisätiedotIlmastonmuutokset skenaariot
Ilmastonmuutokset skenaariot Mistä meneillään oleva lämpeneminen johtuu? Maapallon keskilämpötila on kohonnut ihmiskunnan ilmakehään päästäneiden kasvihuonekaasujen johdosta Kasvihuoneilmiö on elämän kannalta
LisätiedotVUOROVAIKUTUKSESTA VOIMAAN JA EDELLEEN LIIKKEESEEN. Fysiikan ja kemian pedagogiikan perusteet (mat/fys/kem suunt.), luento 1 Kari Sormunen
VUOROVAIKUTUKSESTA VOIMAAN JA EDELLEEN LIIKKEESEEN Fysiikan ja kemian pedagogiikan perusteet (mat/fys/kem suunt.), luento 1 Kari Sormunen Vuorovaikutus on yksi keskeisimmistä fysiikan peruskäsitteistä
Lisätiedot