Navigeer dropdown

Archimedes was een Griekse wetenschapper die meer dan 2000 jaar geleden voor z’n vriend, de koning van Syracuse, moest uitzoeken of z’n kroon van echt goud was gemaakt. Dat probleem kon hij oplossen door de kroon onder te dompelen in water. Zo bepaalde hij het volume van de kroon. Hij vergeleek dit met het volume van een goudklomp. In dit proefje test je deze werkwijze zelf uit.

      

Opgelet

Vraag de hulp van een volwassene.

Wat heb je nodig?

  • enkele zware voorwerpen die nat mogen worden: kei, baksteen, hamer, sleutel, pannetje ...
  • een (keuken)weegschaal
  • een kleine emmer, een grote plastic bak of opbergdoos
  • een maatbeker, touw, water
img

Aan de slag!

Stap 1:
Neem één voorwerp.

Stap 2:
Bepaal met een keukenweegschaal de massa van het voorwerp (in g). 

Stap 3:
Neem nu een emmer en vul hem tot de rand met water.

Stap 4:
Bind een dun touwtje rond het voorwerp en laat het zakken in de emmer. Vang het water dat over de rand loopt op in een bak. Zorg ervoor dat het touwtje over de rand blijft hangen.

Stap 5:
Haal met het touwtje het voorwerp uit de emmer. Til de emmer uit de bak zonder dat er nog extra water over de rand loopt.

Stap 6:
Giet het water dat in de bak gelopen is in een maatbeker. Zorg dat al het water in de maatbeker terechtkomt!

img

Wat gebeurt er?

Door af te lezen hoeveel water er in de maatbeker zit, ken je het volume van het voorwerp. Door de massa (in g) te delen door het gemeten volume (in l), verkrijg je de dichtheid van het voorwerp. 

img

Hoe zit dat?

Het experiment illustreert dat je met behulp van water het volume van onregelmatige voorwerpen op een eenvoudige manier kunt bepalen. Voor regelmatige voorwerpen (kubus, balk, bol,...) kun je wiskundige formules gebruiken (bv. lengte x breedte x hoogte). Archimedes bepaalde zo het volume van de kroon en vergeleek het met het volume van de oorspronkelijke hoeveelheid goud. Hij stelde vast dat het volume van de kroon groter was. Nochtans was de massa van de kroon gelijk aan de massa van de goudklomp. De goudsmid had dus een goedkoper metaal met het goud vermengd.

De wet van Archimedes stelt dat de Archimedeskracht gelijk is aan de zwaartekracht op de verplaatste vloeistof. Met de Archimedeskracht wordt de opwaartse stuwkracht, die een voorwerp in een vloeistof ondervindt, bedoeld. Een zwaar voorwerp zal dieper in het water drijven dan een licht voorwerp. Hoe zwaarder een voorwerp, hoe meer vloeistof het moet verplaatsen, om een Archimedeskracht te ondervinden die gelijk is aan z’n eigen zwaartekracht. Een voorwerp dat te zwaar is, zal niet drijven en naar de bodem zinken. Concreet betekent dat als een containerschip 10000 ton weegt, het een hoeveelheid water zal verplaatsen van 10000 ton. Enkel dan zal de opwaartse stuwkracht gelijk zijn aan het gewicht (de zwaartekracht) van het schip en zal het schip drijven.

Door zijn proef kon Archimedes besluiten dat de kroon niet van zuiver goud was: bij de kroon liep er meer water over de rand dan bij een klomp goud met dezelfde massa als de kroon. Om heel precies te zijn kun je zeggen dat een kubus goud van 1 kg 3,7 cm breed is, terwijl een kubus zilver met dezelfde massa 4,6 cm breed is. Ter vergelijking: een blok kurk van 1 kg is 17 cm breed.

Ben je leerkracht? Klik dan op onderstaande knoppen om te ontdekken hoe dit proefje in jouw lessen past.

Leerlingen uit de eerste graad van het secundair onderwijs kunnen dit proefje zelf doen.

In het educatief pakket 'WaterWijsheid' ontdek je hoe je dit proefje kan integreren in je lessen.

Dit proefje kan gebruikt worden om volgende vakgebonden eindtermen binnen het vak ‘Natuurwetenschappen’ te helpen realiseren:

  • 17 De leerlingen kunnen de massa en het volume van materie bepalen. 

Ben je bezoeker, leerkracht of geïnteresseerd in evenementen? Switch hier naar een aanbod op maat.