6. Tiheys ja noste
Tiheys ja noste
Tiheys
Yhden kilogramman rautakuula mahtuu kämmenellesi, mutta yksi kilogramma styroksia ei mahtuisi välttämättä edes syliisi. Raudan ja styroksin kokoero johtuu siitä, että raudan tiheys on huomattavasti suurempi kuin styroksin.
Raudan tiheys on 7870[[$\frac{kg}{m^3}$]] ja styroksin tiheys on noin 14[[$\frac{kg}{m^3}$]], eli yhden kuutiometrin kokoisen rautamötikän massa olisi 7870 kilogrammaa ja samankokoisen styroksilaatikon massa olisi 14 kilogrammaa.
Raudan tiheys on huomattavasti suurempi kuin esimerkiksi styroksin. Arkikielessä sanottaisiin, että rauta on "painavampaa" kuin styroksi.
Tiheys on kullekin aineelle ominainen suure, joka ilmaisee kuinka paljon ainetta on tietyssä tilavuudessa. Tiheyden tunnus on [[$\rho$]] (kreikan kielen aakkonen rhoo) ja yksikkö on [[$\frac{kg}{m^3}$]] (tai [[$\frac{g}{{cm}^3}$]]).
Kappaleen tiheys [[$\rho$]] voidaan laskea jakamalla kappaleen massa [[$m$]] kappaleen tilavuudella [[$V$]] eli [[$$\text{tiheys}=\frac{\text{massa}}{\text{tilavuus}}$$]] eli [[$$\rho=\frac{m}{V}.$$]]
Taulukossa on listattu eräiden aineiden tiheyksiä.
Noste
Oppilastyössä havaitsit, että metallipunnus oli vedessä "kevyempi" kuin ilmassa, ja suolavedessä jopa kevyempi kuin vedessä. Tämä kielii siitä, että vedessä jokin voima pyrkii vastustamaan punnukseen kohdistuvaa painovoimaa. Tämä voima on noste.
Noste vaikuttaa kaikkiin kappaleisiin, jotka ovat nesteen tai kaasun ympäröimiä. Veden aiheuttaman nosteen huomaa helposti uidessa, sillä tunnet olevasi kevyempi vedessä kuin ilmassa. Ilman aiheuttama noste on pienempi kuin veden, mutta ilman nosteen huomaa esimerkiksi vappuna heliumpallojen kohoamisena. Mitä tiheämpää väliaine on, niin sitä suuremman nosteen se aiheuttaa. Suolavesi on tiheämpää kuin vesi, joten suolavedessä noste on suurempi.
Vesi on tiheämpää kuin ilma, joten noste on suurempi vedessä. Muistetaan, että kappaleen massa säilyy aina samana.
Kappale putoaa alaspäin, jos sen tiheys on suurempi kuin kappaletta ympäröivän väliaineen tiheys.
Kappale ei nouse eikä putoa, jos sen tiheys on yhtä suuri kuin kappaletta ympäröivän väliaineen tiheys.
Kappale nousee ylöspäin, jos sen tiheys on pienempi kuin kappaletta ympäröivän väliaineen tiheys.
Yhden kilogramman rautakuula mahtuu kämmenellesi, mutta yksi kilogramma styroksia ei mahtuisi välttämättä edes syliisi. Raudan ja styroksin kokoero johtuu siitä, että raudan tiheys on huomattavasti suurempi kuin styroksin.
Raudan tiheys on 7870[[$\frac{kg}{m^3}$]] ja styroksin tiheys on noin 14[[$\frac{kg}{m^3}$]], eli yhden kuutiometrin kokoisen rautamötikän massa olisi 7870 kilogrammaa ja samankokoisen styroksilaatikon massa olisi 14 kilogrammaa.
Raudan tiheys on huomattavasti suurempi kuin esimerkiksi styroksin. Arkikielessä sanottaisiin, että rauta on "painavampaa" kuin styroksi.Tiheys on kullekin aineelle ominainen suure, joka ilmaisee kuinka paljon ainetta on tietyssä tilavuudessa. Tiheyden tunnus on [[$\rho$]] (kreikan kielen aakkonen rhoo) ja yksikkö on [[$\frac{kg}{m^3}$]] (tai [[$\frac{g}{{cm}^3}$]]).
Kappaleen tiheys [[$\rho$]] voidaan laskea jakamalla kappaleen massa [[$m$]] kappaleen tilavuudella [[$V$]] eli [[$$\text{tiheys}=\frac{\text{massa}}{\text{tilavuus}}$$]] eli [[$$\rho=\frac{m}{V}.$$]]
| Aine | Tiheys ([[$\frac{kg}{{m}^3}$]]) |
| ilma | 1,3 |
| puu | 520 |
| öljy | 820 |
| vesi | 1000 |
| rauta | 7870 |
| kulta | 19 300 |
Noste
Oppilastyössä havaitsit, että metallipunnus oli vedessä "kevyempi" kuin ilmassa, ja suolavedessä jopa kevyempi kuin vedessä. Tämä kielii siitä, että vedessä jokin voima pyrkii vastustamaan punnukseen kohdistuvaa painovoimaa. Tämä voima on noste.
Noste vaikuttaa kaikkiin kappaleisiin, jotka ovat nesteen tai kaasun ympäröimiä. Veden aiheuttaman nosteen huomaa helposti uidessa, sillä tunnet olevasi kevyempi vedessä kuin ilmassa. Ilman aiheuttama noste on pienempi kuin veden, mutta ilman nosteen huomaa esimerkiksi vappuna heliumpallojen kohoamisena. Mitä tiheämpää väliaine on, niin sitä suuremman nosteen se aiheuttaa. Suolavesi on tiheämpää kuin vesi, joten suolavedessä noste on suurempi.
Vesi on tiheämpää kuin ilma, joten noste on suurempi vedessä. Muistetaan, että kappaleen massa säilyy aina samana.
Kappale putoaa alaspäin, jos sen tiheys on suurempi kuin kappaletta ympäröivän väliaineen tiheys.
Kappale ei nouse eikä putoa, jos sen tiheys on yhtä suuri kuin kappaletta ympäröivän väliaineen tiheys.
Kappale nousee ylöspäin, jos sen tiheys on pienempi kuin kappaletta ympäröivän väliaineen tiheys.