PHYS-A0110 - Yliopistofysiikan perusteet (TFM), Luento-opetus, 5.9.2022-14.10.2022
Kurssiasetusten perusteella kurssi on päättynyt 14.10.2022 Etsi kursseja: PHYS-A0110
Keskiviikon luennon esitehtävä (pyörivät koordinaatistot ja näennäisvoimat)
Suorituksen vaatimukset
Palautettavissa alkaen: keskiviikkona 21. syyskuuta 2022, 12.00
Palautettava viimeistään: keskiviikkona 5. lokakuuta 2022, 12.15
xkcd.com/123
Tiistaina käsittelemme epäinertiaalisia koordinaatistoja ja niissä esiintyviä näennäisiä 'voimia'. Erityisesti käsittelemme pyöriviä koordinaatistoja, keskipakoisvoimaa sekä Coriolis-voimaa.
Esitehtävänä katso ensin loppuosa maanantain luennon esitehtävän opetusvideosta (10 minuuttia):
Pyörivät koordinaatistot ovat toki tuttuja karuselleistä ja muista huvipuistolaitteista, mutta niitä ja niiden fysiologisia vaikutuksia ihmiskehoon on tutkittu erityisesti avaruustutkimuksen osana. Katso seuraava Scott Manleyn video keinotekoisesta painovoimasta (15 minuuttia):
Vastauksena tehtävää, pohdi seuraavaa:
- Galilein suhteellisuusperiaatteen mukaan paikallaan olevat ja tasaisessa liikkeessä olevat koordinaatistot ovat fysiikan ilmiöiden (voimien) kannalta täysin vaihtoehtoiset. Ei ole siis mitään absoluuttista viitekehystä, jossa ja vain jossa fysiikan lait ovat voimassa. Tämä periaate voidaan selittää myös siten, että ei ole olemassa fysikaalista koetta, jolla voimme päätellä onko tarkastelukoordinaatistomme paikallaan vai tasaisessa liikkeessä. Mutta entä pyöriminen? Onko paikallaan oleva ja tasaisesti pyörivä koordinaatisto täysin vaihtoehtoiset vai pystymmekö aina määrittämään tarkastelukoordinaatiston pyörimisen? Jos voimme, niin Einsteinin kysymystä mukaillen: minkä suhteen me silloin pyörimme? (Jos haluat tietää lisää, googlaa termiä 'Mach principle' ja 'Absolute rotation')