Tarvitsisin vastauksen tällaiseen sinänsä triviaaliin ja kuluneeseen...

Tarvitsisin vastauksen tällaiseen sinänsä triviaaliin ja kuluneeseen...

Tarvitsisin vastauksen tällaiseen sinänsä triviaaliin ja kuluneeseen kysymykseen:

Miksi laiva pysyy pinnalla?

Arvelen, että asiaan vaikuttaa a) noste ja b) se, että laivan tiheys aluksen sisältämän ilman vuoksi on vettä pienempi. Onko tämä riittävä (ja ylipäätään oikea) selitys? Ovatko mainitsemani kaksi tekijää erillisiä vai toisistaan riippuvia suureita?

Toivoisin kattavaa mutta yleistajuista vastausta. Kiitos.

Vastaus

Pinnalla pysymisen kannalta oleellista on nimenomaan mainitsemasi b-kohdan huomio. Kun laivan kokonaistiheys on pienempi kuin veden tiheys, niin laivaan kohdistuva noste on suurempi kuin laivan paino ja tällöin laiva kelluu.

Fysiikassa noste on erikoisnimi voimalle, joka kohdistuu väliaineessa (neste tai kaasu) olevaan kappaleeseen. Noste syntyy siitä, että kappaleen yläpintaan kohdistuva paine on pienempi kuin alapintaan kohdistuva. Paine-ero aiheuttaa nettovoiman ylöspäin: nosteen. Paine-ero puolestaan on seurausta siitä, että väliaine on Maan painovoimakentässä. Painottomassa tilassa nostetta ei ole.

Arkhimedeen lain mukaan nosteen suuruus on sama kuin kappaleen syrjäyttämän väliaineen paino.
http://fi.wikipedia.org/wiki/Arkhimedeen_laki

Arkhimedeen laista seuraa, että jos kappaleen tiheys on suurempi kuin väliaineen tiheys, niin noste on pienempi kuin kappaleen paino ja kappale uppoaa. Mikäli tiheys on sama, kappale ei kellu eikä uppoa vaan se tavallaan ”leijuu” kuin uppotukki nosteen ja painon kumotessa toisensa. Jos taas kappaleen tiheys on pienempi, noste voittaa, laiva kelluu vedessä ja kaasussa kappale alkaa nousta ylöspäin.

Kun puhutaan nosteesta, niin yleisimmin ajatellaan veden aiheuttamaa nostetta. Mutta noste vaikuttaa siis kaikissa nesteissä ja kaasuissa. Arkielämästä on tuttua, että lämmin ilma nousee ylöspäin. Sekin on seurausta nosteesta, koska lämpimän ilman tiheys on pienempi kuin kylmän.

Kommentit (0)

Vastauksesi