15.4.

tehtävien palautus

  • Palauta kuva tai muu tiedosto
  • Palauta merkintä
  • Palauta linkki

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.

Noste ja Arkhimedeen laki

- nostetta käsitellään kirjassa niukasti, mutta käsitellään sitä kuitenkin pikkasen enemmän
- nosteeseen liittyy kuitenkin sellaiset yleistiedot kuin
  • Arkhimedeen laki
  • miksi laivat kelluvat
- tiedät entuudestaan, että
  • kaveria on helpompi nostaa ylöspäin vedessä kuin "maalla"
  • yrität painaa palloa (futis-, ilma- tai rantapallo) veden alle, mitä syvemmälle sen yrität saada, sitä enemän vesi "laittaa vastaan" eli pyrkii nostaaman palloa ylöspäin
  • mitä syvemmälle sukellat, sitä enemmän veden aiheuttama paine sattuu korviisi
- katsotaan ensin mikä aiheuttaa vedessä kappaleeseen ylöspäin aiheutuvan voiman seuraavasta kuvasta:



- sukeltaessa huomaat saman asian eli mitä syvemmälle sukellat, sitä suurempi on paine korvissa
- kuinka suuri tämä noste (eli veden ylöspäin nostava voima) on ja mistä asiasta nosteen suuruus riippuu?
  • nyt päästäänkin Arkhimedeen lakiin, josta kohta tarkemmin
  • nosteen suuruus riippuu vain yhdestä asiasta eli kappaleen tilavuudesta
    • hienosti sanottuna "nesteessä olevana kappaleeseen vaikuttaa ylöspäin suuntautuva voima eli noste. Nosteen suuruus on nyhtä paljon kuin kappaleen syrjäyttämän nesteen paino". Tätä sanotaan Arkhimenden laiksi.
  • mitä tämä tarkoittaa käytännössä?
    • sinulla on (umpinainen) kappale, jonka massa on 13 kg (eli paino 130 N) ja tilavuus 5 dm^3 (eli 5 litraa)
      • kappale vedessä syrjäyttää siis 5 litraa vettä, jonka massa on tietysti 5 kg. Kappale siis "kevenee vedessä 5 kg" eli kappaleen paino on vedessä 130 N - 50 N = 80 N ja se siis tuntuu vedessä kuin 8 kg (alla kuva)


- toinen esimerkki aukaisee miksi alumiininen vene kelluu. Veneen pituus on 4,5 m, leveys 1,5 m ja se kulkee noin 0,25 m syvällä. Tällöin se syrjättää vettä 4,5m x 1,5m x 0,25m = 1,7 m^3 eli 1700 litraa vettä, jonka massa on 1700 kg . Koska vene kelluu, sen massa on sama eli 1700kg. Jos laitetaan veneeseen lisää massaa (henkilöt ja muut remelit), niin vene kulkee syvemmällä, mutta vastaavasti noste kasvaa. 
 
- ohessa kaksi lyhyttä videota:
video 1: https://www.youtube.com/watch?v=VUhBDp2N0mI

video 2: https://www.youtube.com/watch?v=Z3vgsp4vKQs

- omat harjoitukset:
  • s.129 t.201
  • 1. Kiven massa on 22 kg ja sen tilavuus on 6 dm^3.
    • a) Kuinka monta Newtonia on kiveen kohdistunut noste vedessä eli kuinka monta Newtonia kive kevenee vedessä?
    • b) Kuinka monen kilogramman tuntuinen kivi on vedessä?
  • 2. Miten videossa 1 osoitettiin Arkhimedeeen laki kahdella esimerkillä. Kerro niistä toinen.
  • 3.Muutama kysymys videosta 2:
    • a) Kuinka suuri oli nosteen suuruus tiileen?
    • b) Kuinka suuren nosteen pitäisi vaikuttaa tiileen, niin tiili kelluisi? 
    • c) Konttilaiva lopussa uppoaa, kun laivaan laitetaan liikaa kontteja. Miten silloin suhtautuu noste laivan ja konttien yhteispainoon?