15.4.
ratkaisut
tehtävien palautus
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
- 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?
- 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:
- nosteeseen liittyy kuitenkin sellaiset yleistiedot kuin
- Arkhimedeen laki
- miksi laivat kelluvat
- 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
- 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)
- sinulla on (umpinainen) kappale, jonka massa on 13 kg (eli paino 130 N) ja tilavuus 5 dm^3 (eli 5 litraa)
- 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?