Kuormitus ja voima 1 kN laskentaan
 Laskentaan tarvitaan 1 kN kuorma/kuormitus. Puhekielessä pyöristetty 100 kg ja fysiikassa 100 kg massa. Laskennassa kuormitus/kuorma on suhteellinen 1 kN kuormitus, joka on monen ihmisen paino. 1 kN merkintä saa suuren F kirjaimen ja kerrannaisluvun perään. KN on tarkka arvo, oma paino mielikuvana ei sitä tarvitse olla.
Nyt on mielikuva kuormasta (1 kN), jota verrataan tarkasteltavaan, vaikka se olisi paljon suurempi. 1 kN kuorma merkitään F1 ja vastaavasti 5 000 kg kuorma F50. Kuorman F50 vertaaminen kuormaan F1, tekee laskennasta suhteellisen. Laskenta vertaa jännityksiä, taipumia ja muita arvoja ja on nopea tapa laskea.
F01 = 100 kg F10 = 1 000 kg
F05 = 50 kg F01 = 10 kg
Kaikki ihmiset laskennan tarkastelutavalla painavat 1 kN. saavutettiin paino sitten laihduttamalla tai tavaroita mukana kantamalla. Tärkeää on mielikuva kuormasta ja oman painon asettaminen täksi kuormaksi. Perusteluna tässä on tehtävien tarkastelujen vertaamismahdollisuus toisiinsa. Kuormituksen kerrannaisten vuoksi, 1 kN ei rajoita tarkastelujen tekemistä ainoastaan tällä kuormituksella.
Suhteellisuus laskee usein kokonaisuuden, joka perinteisellä tavalla laskien vie "iäisyyden". Joskus taas perinteinen laskenta ei pysty siihen, johon suhdelaskenta kykenee. Kuormat ovat todellisia kuormituksia tai nimellisiä esimerkiksi lujuuslaskennan yhteydessä. Maailmassa kaikella on vastapari, joten laskennassa aineeton ja aineellinen kohtaa toisensa.
Suhdelaskenta ei olisi mahdollinen ilman tätä järjestelyä, johon liittyy myös Pascalin kolmio. Laskennassa lasketaan potenssien lukumäärä ja katsotaan tulos taulukosta tai laskukoneella. Ajatus lujuuden laskentatavasta oli jo olemassa, kun kuulin erään insinöörin sanovan; "En osaa laskea lujuuksia, mutta kun kävelen rakenteen päällä, osaan sanoa, tarvitseeko rakennetta vahvistaa". Tämä vahvisti laskennan periaatteen suhdelaskentaan. Kiitos tälle koneenrakennuksen insinöörille.
Esimerkki ajattelusta.
a) Painovoiman arvo 9,82 m/s2 muodostuu aineellisesta etäisyydestä (m) ja aineettomasta ajasta. Nämä yhdessä muodostavat käsitteellisen pinta-alan 9,82 x 9,82 = 96.43 (ms)2. Lujuus ilmaistaan usein esimerkiksi sallittuna jännityksenä 14,6 kN/cm2. Merkintä sisältää paineen, joka ilmaistaan vastaavalla tavalla paine-astiassa. Nimitykset vaihtelevat, mutta tarkoitus on sama. Näin lähestymme samaa tarkoittavaa suhdelaskentaa.
b) Ajattele olevasi maanviljelijä. Sinulla on aarin (100 m2) maatila, jolla viljelet painovoimaa. Liikkeen pysäyttävä kitka ja materian taivuttava voima on myyvä tuote markkinoilla. Eräänä päivänä menet kauppaan ostamaan siemeniä peltoon. Tarve on 0,01 kN per neliömetri, joten pyydät 100 kg siemeniä. Punnituksen jälkeen, kauppias lisää kädellä kourallisen siemeniä pussiin. Ostoksesi painaa nyt 101,8 kg. Levittäessäsi siemeniä peltoon, havaitsen yhden osan pellosta olevan huonossa kunnossa. Sadan neliön pinta-ala supistui 98,2 neliömetrin pinta-alaksi. Kylvät silti kaikki siemenet tasaisesti peltoon, jolloin saat laskemalla kilopainoksi neliömetrille 101,8 kg /98,2 m2 = 1,03 kg/m2. Vaikka tarve oli 0,01 kN per neliömetri, et laittanut liikaa siemeniä, sillä kaikki siemenet eivät idä. Itämätön siemen vastaa fysiikassa kitkaa, joka pysäyttää liikkeen. Kitkan arvoa 1,03(28) tarvitaan ilmiöiden laskemisessa, jolloin periaatteessa maanviljelijä ja lujuuslaskija tekevät samaa. (236)
96,43 (ms)2 x 1,018 kN = 98,2 m/s2
101,8 kg / 1,03(4) kitka = 98,2 m/s2
27.7.2015*16:16 (236 - 858)
www.karikolehmainen.com
epcalculation@gmail.com |
