Wat heb je nodig?
- Enkele zware voorwerpen die nat mogen worden: kei, baksteen, hamer, sleutel, pannetje
- (Keuken)weegschaal
- Kleine emmer
- Grote plastic bak waar je emmer in past
- Maatbeker
- Touw
- Water
Aan de slag!
Stap 1: Neem één voorwerp.
Stap 2: Bepaal met een keukenweegschaal de massa van het voorwerp (in g).
Stap 3: Zet je emmer in de grote bak. Vul de emmer 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 de bak. Zorg ervoor dat het touwtje over de rand blijft hangen. Waarom denk je dat het touwtje niet mee mag zwemmen?
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. Wat ga je kunnen aflezen op de maatbeker, denk je?
Wat gebeurt er?
Door af te lezen hoeveel water er in de maatbeker zit, ken je het volume van het voorwerp. En als je de massa én het volume kent, kan je ook de dichtheid van een voorwerp berekenen. Hoe je dat doet? Door de massa (in g) te delen door het gemeten volume (in l).
Als je de dichtheid van een voorwerp kent, kan je ook voorspellen of het gaat drijven of zinken in water. Heeft het een hogere dichtheid dan water, dan gaat het zinken. Heeft het een lagere dichtheid? Dan blijft het drijven.
Hoe zit dat?
De koning van Syracuse wou meer dan 2000 jaar geleden weten of zijn kroon van echt goud gemaakt was. Hij vroeg aan zijn goede vriend Archimedes om hem te helpen. Door een avondje door te brengen in zijn bad, wist Archimedes hoe hij dit kon uitzoeken. “Eureka!”, riep hij. En overenthousiast door zijn vondst, liep hij in zijn blootje door de straten van Athene.
Wat had hij net ontdekt in bad? Dat een voorwerp onder water omhoog wordt geduwd door een bepaalde kracht.
De zwaartekracht trekt een voorwerp omlaag, waardoor het water verplaatst. Want waar het voorwerp is, kan geen water meer zijn. Maar je hebt dus ook een tegengestelde kracht. Die duwt het voorwerp omhoog. Die ‘archimedeskracht’ is gelijk aan het gewicht van het water dat het voorwerp verplaatst. Het gewicht van het water in onze maatbeker dus. Als de ‘archimedeskracht’ groter is dan de zwaartekracht, zal het voorwerp blijven drijven.
Archimedes liet, net zoals jij net deed, een voorwerp in een volle emmer water zakken. Dat voorwerp was de kroon van koning Syracuse. Hij vergeleek het volume van de kroon met het volume van de oorspronkelijke hoeveelheid goud. En wat stelde hij 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. Foei!
Terug naar onze beginvraag dan. Hoe kan zo’n containerschip van honderdduizenden kilo’s blijven drijven? Door een hoeveelheid water van meer dan honderdduizenden kilo’s te verplaatsen. Alleen dan zal de opwaartse stuwkracht groot genoeg zijn en zal het schip drijven.
Waar kom je dat nog tegen?
Adem je diep in in het zwembad en ga je op je rug liggen? Dan wordt je volume groter — je longen zitten immers vol lucht — en zo verplaats je meer water. De opwaartse stuwkracht wordt dus groter en je blijft lekker drijven.
- Terug naar overzicht
- Terug naar overzicht
- Terug naar overzicht
- Terug naar overzicht
- Terug naar overzicht
- Terug naar overzicht
- Terug naar overzicht
- Terug naar overzicht
- Terug naar overzicht
- Terug naar overzicht
- Terug naar overzicht
