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 ml).
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?
Meer dan 2000 jaar geleden liep de wetenschapper Archimedes in zijn blootje door de straten van Athene. “Eureka!”, riep hij. 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.
Als de dichtheid van het voorwerp groter is dan die van water (ongeveer 1 g/ml), zal de zwaartekracht groter zijn dan de archimedeskracht. Dan zinkt het voorwerp.
Als de dichtheid van een voorwerp kleiner is dan die van water, zal de archimedeskracht groter zijn dan de zwaartekracht. Dan drijft het voorwerp.
Terug naar onze beginvraag dan. Hoe kan zo’n containerschip van honderdduizenden kilo’s blijven drijven? Doordat het een dichtheid heeft die kleiner is dan water. Het weegt dan wel zwaar, maar het heeft ook een gigantisch volume.
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.
Ben je leerkracht?
Na dit proefje ben je weer een stap dichter bij de realisatie van enkele ontwikkelingsdoelen en/of eindtermen:
- 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
