Ajatellaanpa sylinterinmuotoista kappaletta, joka upotetaan veteen pystyasennossa.
Sylinterin pystysuoraan seinämään kohdistuvan paineen aiheuttaman vaakasuoran voiman summa on 0. Muutenhan kappale pyrkisi liikkumaan sivusuunnassa. Tämän voi taitavammat laskea integroimalla yli sylinterin pystysuoran pinnan. Summa on nolla riippumatta kappaleen muodosta.
Sylinterin kattoon ja pohjaan kohdistuu vastakkaissuuntaiset voimat. Näistä pohjaan kohdistuva voima on itseisarvoltaan suurempi johtuen suuremmasta paineesta. Tämä voimien summa on noste.
Jos sylinterin korkeus on nolla, sen kanteen ja pohjaan vaikuttava voima on sama (vastakkaiset suunnaltaa) ja noste nolla. Toki tilavuuskin on nolla.
Noste on yhtä suuri kuin kappaleen syrjäyttämän veden painovoima. Tämänkin viisaammat voivat todistaa matemaattisesti.
Tämä voidaan yleistää mihin vain kappaleeseen.
Eikö vain?
Sylinterin pystysuoraan seinämään kohdistuvan paineen aiheuttaman vaakasuoran voiman summa on 0. Muutenhan kappale pyrkisi liikkumaan sivusuunnassa. Tämän voi taitavammat laskea integroimalla yli sylinterin pystysuoran pinnan. Summa on nolla riippumatta kappaleen muodosta.
Sylinterin kattoon ja pohjaan kohdistuu vastakkaissuuntaiset voimat. Näistä pohjaan kohdistuva voima on itseisarvoltaan suurempi johtuen suuremmasta paineesta. Tämä voimien summa on noste.
Jos sylinterin korkeus on nolla, sen kanteen ja pohjaan vaikuttava voima on sama (vastakkaiset suunnaltaa) ja noste nolla. Toki tilavuuskin on nolla.
Noste on yhtä suuri kuin kappaleen syrjäyttämän veden painovoima. Tämänkin viisaammat voivat todistaa matemaattisesti.
Tämä voidaan yleistää mihin vain kappaleeseen.
Eikö vain?
Vastaukset 11
Vanhimmat
"Noste on yhtä suuri kuin kappaleen syrjäyttämän veden painovoima. "
Noste on yhtä suuri kuin kappaleen syrjäyttämän veden massaan kohdistuva gravitaatiovoima (tai painovoima).
Vaan entä gravitaatiovoiman suuntaisen symmetria-akselinsa ympäri pyörivässä astiassa? Pyörivän astian sisällä vedenpinta on keskellä matalammalla kuin reunoilla. Riittävän suurella nopeudella pyörivässä astiassa keskellä ei ole nestettä ollenkaan eli noste siinä kohdassa on nollassa.
Nyt meni höpöstelyksi!
Kyllä vain.
Yksi pieni poikkeus. Jos sylinteri on kiinni täysin tasaisella pohjalla ja sylinterin pohja on myös täysin tasainen, mitään nostetta ei synny. Sylinteri pysyy pohjassa, vaikka sen tiheys olisi vettä pienempi.
Uskotko tosiaan, että jos painat sylinterin muotoisen puupölkyn veden tasaiseen pohjaan niin se ei nousekaan ylös? Vaikka nousee, jos ei ole kiinni pohjassa!
Jos sylinterin pohjan ja vesiastian pohjan välissä ei ole vettä, ei siellä ole veden painettakaan. Silloin noste on negatiivinen.
Käytännössä hankala osoittaa toteen.
Humpuukia. Et näköjään ymmärrä nostetta.
Kirjoita huuhaasi jonnekin muualle kuin fysiikkaa käsittelevään osioon.
Noste on seurasuta nesteen (tai kaasun) hydrostaattisesta (taikka aerostaattisesta) paine-eroista. Jos ei ole nestettä tai kaasua, niin ei ole mitään paine-eroakaan.
Käytännössä onnistuu jos vesiastian pohja on esim lasia, ja puupölkyn tilalla vesitiivis muoviputki, ja niiden välissä kumitiiviste. Kokeile vaikka akvaariossa. Eipä se muoviputki enää kellu, kun välistä puuttuu nostavan nesteen paine, sen puuttuvan veden mukana.
Et vissiin ole koskaan kuullutkaan imukupista, koska sen toiminta perustuu täysin samaan asiaan.
Sylinteri on ontto, lieriö voi olla umpinainenkin. Käsitteet eivät siis ole synonyymeja.
Littu on liereä, pottu on pyöreä.
Vanha tieto Ävystä.
Arkhimedes keksi tuon kylvyssä istuessaan ja samalla menetelmän mitata kuninkaan kruunun tilavuus.