Ero sivun ”Noste” versioiden välillä

'''Noste''' on kappaletta ympäröivän väliaineen kappaleeseen kohdistama [[voima (fysiikka)|voima]], joka nostaa kappaletta ylöspäin. Noste johtuu [[Hydrostaattinen paine|hydrostaattisen paineen]] erosta kappaleen eri pinnoilla. Esimerkkejä nosteen vaikutuksesta ovat [[Arkhimedeen laki|Arkhimedeen lainkuumailmapallo]]n mukaan kappaleeseen kohdistuunouseminen ylöspäin, vaikuttava[[vene]]en voimakelluminen eliveden noste,pinnalla jossekä kappaleilmakehän onpystyvirtaukset, osittainjotka taimuodostavat kokonaan upotettusääilmiöitä [[nestekumpupilvi]]eseen taistä [[kaasuukkonen|ukkosiin]]un. NosteNosteessa on yhtäkyse suuristaattisen paineen vaikutuksesta, muttaeli suunnaltaanvoima vastakkainen,ei kuinole peräisin kappaleen syrjäyttämäntai neste-sitä taiympäröivän kaasumääränväliaineen painoliikkeestä. NosteenSiten suuntanoste on suoraaneri ylöspäinasia jakuin vaikutuspisteesimerkiksi kappaleensiiven syrjäyttämäntuottama "nestekappaleen" massakeskipiste.<ref>{{Kirjaviite | Tekijä = Hatakkanostovoima, Jukka;joka Saari,syntyy Heikki;siiven Sirviö,taittaessa Jarmo;sen Viiri,ympärillä Jouni;virtaavan Yrjänäinen, Sari | Nimeke = Physicailman 4kulkusuuntaa. Liikkeen lait| Vuosi = 2007| Luku = | Sivu = 80–81| Selite = | Julkaisupaikka = | Julkaisija = Wsoy| Tunniste = ISBN 978-951-0-28737-8 | Viitattu = 28.1.2012}}</ref>

Esimerkkejä nosteesta ovat [[kuumailmapallo]]n nouseminen ylöspäin, [[vene]]en kelluminen veden pinnalla sekä ilmakehän pystyvirtaukset, jotka muodostavat sääilmiöitä [[kumpupilvi]]stä [[ukkonen|ukkosiin]]. Noste syntyy, kun kappaletta ympäröivä väliaine (tavallisesti kaasu tai neste) painaa kappaleen pintaa eri voimalla kappaleen eri puolilta pyrkiensaaden työntämäänaikaan kappaleen liikkeelle. Eri suunnista vaikuttavien painevoimien yhteisvaikutuksella, kokonaisvoimalla, on siissilloin jokin suunta ja suuruus.

Tarkastellaan esimerkkinä veteen upotettua kappaletta. Koska [[paine]] kasvaa syvyyden kasvaessa, kappaleen pintaan kohdistuu suurempi paine kappaleen alaosissa kuin yläosissa. Tämä paine-erosta syntyvä voima, noste, työntää kappaletta suoraan kohti pienempää painetta. Jos väliaineessa ei esiinny paine-eroa kappaleen ympärillä, ei myöskään nostetta muodostu. EsimerkiksiKäytännössä nesteellätällainen täytetyntilanne astianon pohjan läpiepätavallinen, pinnankuten yläpuolella tulevan tasapaksun esineen paine-erot kumoavat toisensa eikä esiinny nostetta. Ei myöskään tilassa jossa ei esiinny painovoiman tai muunkaan kiihtyvyyttä tai se on kumoutunut kutenesimerkiksi kiertoradallakiertorata. Muissa tapauksissa noste vaikuttaa aina kaikkiin väliaineen ympäröiviin kappaleisiin.

Kappaleen liiketilaliiketilan muuttuumuutos ainariippuu kaikkientästä vaikuttavien voimien yhteisvaikutuksestakokonaisvoimasta. Esimerkiksi vappupalloheliumpallo nousee ylöspäin, koska ympäröivänpalloon ilmanympäröivästä palloonilmasta kohdistamaaiheutuva noste on suurempi kuin pallon kokema [[painovoima]]. Vastaavasti kivi putoaa maahan, koska sen kokema painovoima on suurempi kuin ympäröivän ilman aiheuttama noste. Sama periaate pätee myös vedessä ja kaikissa muissakin väliaineissa.

Voidaan[[Arkhimedeen osoittaa,laki|Arkhimedeen ettälain]] nosteenmukaan kappaleeseen kohdistuu voima eli noste, jos kappale on osittain tai kokonaan upotettu [[neste]]eseen tai [[kaasu]]un. Noste on yhtä suuri, mutta suunnaltaan vastakkainen, kuin kappaleen syrjäyttämän väliaineenneste- tai kaasumäärän paino. TämäNosteen tunnetaansuunta Arkhimedeenon lakinasuoraan kohti alempaa painetta ja vaikutuspiste kappaleen syrjäyttämän "väliainekappaleen" massakeskipiste.<ref>{{Kirjaviite | Tekijä = Hatakka, Jukka; Saari, Heikki; Sirviö, Jarmo; Viiri, Jouni; Yrjänäinen, Sari | Nimeke = Physica 4. Liikkeen lait| Vuosi = 2007| Luku = | Sivu = 80–81| Selite = | Julkaisupaikka = | Julkaisija = Wsoy| Tunniste = ISBN 978-951-0-28737-8 | Viitattu = 28.1.2012}}</ref> Esimerkiksi tilavuudeltaan 1 [[litra]]n kokoinen kappale kokee veteen upotettuna noin 1&nbsp;kg x 9,81&nbsp;m/s² = 9,81&nbsp;N nosteen riippumatta siitä, mistä materiaalista kyseinen kappale on tehty, minkä muotoinen tai miten raskas se on. Sama kappale kokee maan pinnalla ilmakehän vaikutuksesta noin 0,001&nbsp;m³ x 1,2&nbsp;kg/m³ x 9,81&nbsp;m/s² = 0,01&nbsp;N nosteen. Voidaan yleistää, että jos kappaleen [[tiheys]] on pienempi kuin ympäröivän väliaineen tiheys, on noste suurempi voima kuin paino.

Nosteen vaikutussuunta on siis suoraan suuremmasta paineesta kohti pienempää painetta. SitenKäytännön nostetavallisissa eiilmiöissä vaikutanosteen vainhavaitaan pystysuunnassavaikuttavan lähes aina suoraan ylöspäin, vaikkakoska näintavallisissa useintilanteissa onkin.veden- Esimja ilmanpaine alenee suoraan ylöspäin mentäessä. KiihtyvässäKuitenkin esimerkiksi kiihtyvässä autossa ilmaaolevan kevyempiilmapallon pallohavaitaan tuleekinpyrkivän eteenpäin, kun painavampikoska ilmanilma pakkaantuu auton takaosaan. Jarrutuksessaja pallomuodostaa pystysuorasta hieman etuviistossa suuntautuvan painegradientin, ja ilmapallo pyrkii taaksepäinnosteen painavammanvaikutuksesta ilmankohti jatkaessapienempää etuosaanpainetta eli eteenpäin. NaruJarrutuksessa varassapallo olevanpyrkii pallonvastaavasti taaksepäin. Pallon ollessa narun varassa narun kallistuskulma on huomattava riippuen auton suorituskyvystä ja tien kitkasta.

Yksi tavallisista väärinkäsityksistä nosteen synnyssä on ajatella, että vaikkapaesimerkiksi ilmalaivan sisällä oleva heliumkaasu pyrkisi nousemaan itsestään ylöspäin ja vetäisi ilmalaivan mukanaan. Näin ei voi olla, sillä painovoima vaikuttaa ilmalaivan sisällä olevaan heliumkaasuun kuten mihin tahansa aineeseen, eli vetää sitä kohti Maata.

Kuten jo todettiin, noste on peräisin kappaletta ympäröivästä väliaineestaväliaineen, tässä tapauksessailman, erisuuruisesta staattisesta paineesta ilmalaivan ympärillä sen ylä- ja alaosien ilmastavälillä. Ilmalaiva nostaisi suuremman kuorman, jos heliumkaasua imettäisiin ilmalaivasta pois sen tilavuus säilyttäen. Käytännössä ilmalaivaa olisi sisä- ja ulkopuolisen paine-eron vuoksi yhä vaikeampaa tehdä riittävän lujaksi kestämään ilmakehän paine luhistumatta ja samaan aikaan kevyemmäksi kuin tilavuutensa verran ympäröivää ilmaa.