Wet van Archimedes

[ho00]

Tijdens het toelatingsexamen arts/tandarts 2017 werd volgende vraag gesteld:
 
Een balletje drijft wanneer het in een beker met water wordt gebracht (zie figuur). Hetzelfde balletje zinkt wanneer het in een beker met olie wordt gebracht (zie figuur).

opgave 12 1200 keer bekeken

[/i]
We gieten deze olie, die niet mengt met het water, in de beker met water. Welke figuur stelt het best de uiteindelijke positie van het balletje voor?

Resultaat 12 1200 keer bekeken

[/i]
 
Volgens de examencommisie is er maar één juist antwoord nl. C
Volgens onze mening zijn er verschillende oplossingen gezien de dichtheid van de olie niet gegeven is:
Oplossing D wanneer de dichtheid van de olie bijna gelijk maar net iets lichter dan de dichtheid van het balletje.
Wordt de olie lichter (lagere dichtheid) dan zal het balletje lager liggen en zal oplossing C de uiteindelijke positie het best voorstellen
Wordt de olie heel licht, dan zal het balletje nog steeds hoger liggen dan origineel, maar met meer dan de helft van zijn volume in het water.
 
Weet iemand waarom we verkeerd redeneren?

[shimmy]

Aangezien bij D helemaal geen water wordt verplaatst kan deze situatie alleen bestaan als het balletje de zelfde dichtheid heeft als de olie. Het balletje heeft niet de zelfde dichtheid aangezien in de opgave staat dat het zinkt. Als dan ook nog eens wordt gevraagd welk figuur het best weer geeft wat er gebeurd kan je alleen op C uitkomen. Als jij stelt dat bij D nog een oneindig kleine hoeveelheid water wordt verplaatst stelt de commisie dat het balletje oneindig langzaam had moeten zinken:-)

[Jan van de Velde]

Je hebt gelijk in je argumentatie dat situatie D niet onmogelijk is als het balletje maar een fractie grotere dichtheid heeft dan de olie. De verstoring die het balletje dan teweeg brengt in het vlakke scheidingsoppervlak water/olie is dan op de schaal van deze plaatjes niet waarneembaar, en dus zou situatie D niet uitgesloten kunnen worden.
 
Per definitie kies je echter in een meerkeuzevraag het beste antwoord, en nergens ter wereld wordt afgesproken dat dat antwoord perfect dient te zijn. En dus is C het te kiezen antwoord. 
 
Mijn persoonlijke mening: op een kwaliteitslijstje van de honderden fysicavragen uit deze toelatingsexamens die ik hier ooit voorbij zag komen staat deze zeker in de onderste 5%.

 oneindig langzaam had moeten zinken:-)

[advocaatvandeduivelmodus aan] dat is nog steeds zinken. [advocaatvandeduivelmodus uit]

[shimmy]

Ok, dan trek ik die in.

[ho00]

Alvast bedankt voor jullie reactie.
Ik snap hierdoor beter wat de bedoeling was van de commissie.
Maar als ze dat als effect wouden, dan was dit het antwoord geweest op volgende vraag:
 
Welke figuur stelt het best het effect op het balletje voor?
 
Ce interpretatie van de verschillende oplossingen zou dan zijn:
A) het zinkt nu ook in water
B) het blijft in dezelfde positie als in het water
D) het blijft volledig in de olie alsof er geen effect van het water is.
C) het effect is dat het zal stijgen ten opzichte van de situatie in het water en het zal zakken tov de positie in de olie.
 
Dan is het duidelijk dat er maar één antwoord correct is.
 
Echter de vraag is :
Welke figuur stelt het best de uiteindelijke positie van het balletje voor?
 
en dan spreekt men van een evenwichtstoestand.
De interpretatie die er dan aan geeft is:
A) het zakt tot op de bodem van het water.
B) Het grooste gedeelte van de bal zit in het water
C) het grootste gedeelte zit in de olie maar een substantieel deel blijft in het water.
D) Alles tot bijna alles zit in de olie.
 
En dan is enkel A onmogelijk.
 
Buiten een theoretische uiteenzetting hebben we de commissie volgende experimenten toegestuurd waarvan de eindtoestand hier met een afbeelding wordt toegevoegd.
voor situatie B : https://youtu.be/m25ntwL0ioE
voor situatie D : https://youtu.be/9gVX9gFxgFk
 

situatie B 1199 keer bekeken

Situatie D 1199 keer bekeken

 
 

[shimmy]

Ik weet niet precies wat jij nu bedoelt met "effect". Mijn punt was slechts dat in de opgave letterlijk staat dat het balletje zinkt in de olie. Het plaatje met "olie" kan dus niet zodanig gezien worden dat het balletje daar gewichtloos door de olie zweeft. Je maakt daar uit op dat het balletje een hogere dichtheid moet hebben. Dat jij foto's vind op het internet waarbij de dichtheid van het balletje wel gelijk is aan die van olie is mooi maar die situatie wordt hier in de tekst uitgesloten (dat is naar mijn mening in elk geval duidelijk de intentie van het woord zinkt).

[ho00]

De foto's zijn genomen van filmpjes die we zelf gemaakt hebben.
Daar zweeft de bal niet in de olie maar zinkt wel degelijk naar de bodem van de olie zoals in de opgave en niet dat je daar uren voor moet wachten.
Dit gebeurt vrij snel.
Wat ik nu zie is dat de examencommissie een bepaald fenomeen in het achterhoofd heeft dat hij via vraagstelling wil beantwoord zien.
Echter als de vraag cru wordt gesteld 
"Welke figuur stelt het best de uiteindelijke positie van het balletje voor?"
Dan denk ik toch eerder aan het evalueren van de eindstand (de evenwichtstoestand) en niet zo zeer wat is er hier gebeurd (effect).
 
Dan krijg je automatisch 2 verschillende interpretaties van de mogelijke antwoorden.
Dat bedoelde ik daarmee.
Ben ik daar fout in?

[die hanze]

Het antwoord is zeker C.

[Back2Basics]

A valt af, omdat het balletje niet zinkt in water, en zo is het wel weergegeven.
D valt af omdat het balletje zwaarder is dan olie, en dus onder de olie uit zou moeten steken.
In B is de positie hetzelfde -en valt daarom af- als wanneer er enkel water en dus geen olie zou zijn. Olie is zwaarder dan lucht.
Blijft over: C.
 
In C wordt ook getoond dat een deel van het stuk dat in het origineel boven het water uit steekt, in de olie is.
 
Dus figuur C stelt het best de uiteindelijke positie van het balletje voor.

[ho00]

A valt af, omdat het balletje niet zinkt in water, en zo is het wel weergegeven.
D valt af omdat het balletje zwaarder is dan olie, en dus onder de olie uit zou moeten steken.
In B is de positie hetzelfde -en valt daarom af- als wanneer er enkel water en dus geen olie zou zijn. Olie is zwaarder dan lucht.
Blijft over: C.
 
In C wordt ook getoond dat een deel van het stuk dat in het origineel boven het water uit steekt, in de olie is.
 
Dus figuur C stelt het best de uiteindelijke positie van het balletje voor.

 
Kan je dan uitleggen waarom het experiment met het blauwe balletje toch D aanduid?
Het klopt dat het balletje zwaarder is dan de olie, maar nergens kan je afleiden hoeveel zwaarder het is.
Veronderstellen dat het daarom voldoende zwaar moet zijn is een beperking van de gegevens die in de opgave nergens beschreven staat.
Voor de rest neem je de interpretatie over die ik onder "effect" heb geplaatst.

Je hebt gelijk in je argumentatie dat situatie D niet onmogelijk is als het balletje maar een fractie grotere dichtheid heeft dan de olie. De verstoring die het balletje dan teweeg brengt in het vlakke scheidingsoppervlak water/olie is dan op de schaal van deze plaatjes niet waarneembaar, en dus zou situatie D niet uitgesloten kunnen worden.
 
Per definitie kies je echter in een meerkeuzevraag het beste antwoord, en nergens ter wereld wordt afgesproken dat dat antwoord perfect dient te zijn. En dus is C het te kiezen antwoord. 
 
Mijn persoonlijke mening: op een kwaliteitslijstje van de honderden fysicavragen uit deze toelatingsexamens die ik hier ooit voorbij zag komen staat deze zeker in de onderste 5%.

[advocaatvandeduivelmodus aan] dat is nog steeds zinken. [advocaatvandeduivelmodus uit]

Bedankt voor je inzicht.
De examencommissie heeft meer dan waarschijnlijk eerst iets willen aantonen en dan een vraag er rond gemaakt. De bewoording van de vraag laat meer dan één interpretatie mogelijk. Vandaar ook dat je ze bij de 5% slordigste vragen rangschikt.