Opwaartse kracht

[MantsjeKlaas]

Het volgende,

Ik heb een bak met een volume van 1 m3 deze heeft een ledig gewicht van 5 KG. Waneer ik deze bak in een bak met water zet hoeveel cm zakt de bak in het water.

Wie kan mij dit voorrekenen?

mvg MantsjeKlaas

[klazon]

Moet je eerst weten wat de vorm van de bak is. Je zegt dat hij 1m3 is, maar hoe is dat opgebouwd? Is het een kubus van 1x1x1 m? Of is het een grote platte bak? Dat maakt voor dit vraagstuk het verschil uit. Eigenlijk hoef je in dit geval alleen de hoogte maar te weten.

[Bart]

De bak verplaatst net zoveel water als dat deze weegt.

dat is 5 / 1000 ste kubieke meter.

Dus de bak zal zo in het water liggen, dat 5 dm³ van de bak onder het waterniveau ligt.

[chablis]

Dus de bak zal zo in het water liggen, dat 5 dm3 van de bak onder het waterniveau ligt

...en dat hangt dus van de vorm af. Heel extreem, als het bijvoorbeeld een buis is (niet echt wat je noemt een bak) zal hij behoorlijk diep kunnen steken.

[klazon]

Bart heeft het m.i. uitstekend onder woorden gebracht.

Hoe diep de bak dan in het water zakt hangt af van de vorm.

Als het een bak is met vlakke bodem en rechte zijkanten, dan zal hij dus 5/1000 van de hoogte in het water zakken. Een kubus van 1x1x1 meter zal dus 5 mm in het water zakken.

Maar als het een ingewikkelder vorm is, b.v. een halve bol of een badkuip, dan wordt het rekenwerk een beetje ingewikkelder.

[Stephaan]

Ben het ook volkomen eens met Bart. Eigenlijk was de oorspronkelijke vraag niet te beantwoorden. De vraag die wel te beantwoorden was met de gegevens die we hadden is : hoeveel kubieke cm zal de bak verplaatsen? Niet hoe diep in cm hij zakt.

Hoeveel cm dat betekent hangt namelijk af vd vorm vd bak en die hadden we niet.

Nog een kleine opmerking voor chablis : als het om een buis gaat ( die wel te verstaan aan beide uiteinden gesloten moet zijn ) zal hij, denk ik, plat gaan liggen drijven (en daarbij nog altijd 5kubieke dm water verplaatsen)

[MantsjeKlaas]

Sorry dat ik dat er niet bij heb gezet. Maar het gaat om een kubus.

Maar nog een vraagje hierbij. Wat is mijn opwaartse kracht in Newtons dan??

[klazon]

De opwaartse kracht is gelijk aan het gewicht van het verplaatste water, is gelijk aan het gewicht van de bak, 5 kg dus. In newtons 5x9,81 = 49,05 N

[MantsjeKlaas]

en in een bak met olie dan met een soortelijke massa van 0,8??

[klazon]

Dan blijft de opwaartse kracht hetzelfde, want die is gelijk aan het gewicht van de bak. Maakt dus niet uit of hij in water of in olie zwemt.

[Bart]

Dan blijft de opwaartse kracht hetzelfde, want die is gelijk aan het gewicht van de bak. Maakt dus niet uit of hij in water of in olie zwemt.

Het maakt niks uit voor de grootte van de opwaartse kracht, maar wel voor de diepgang van de kubus. Hoe groter het verschil in dichtheid, hoe minder diep het voorwerp in de vloeistof zal zinken.

[Stephaan]

De wet van Archimedes kan op vele manieren geformuleerd worden die uiteraard het zelfde betekenen. Eén ervan is dat de opwaartse kracht gelijk is aan het gewicht vd verplaatste vloeistof . Daarom zou ik liever zeggen: Hoe groter de dichtheid van de verplaatste vloeistof, hoe minder diep het voorwerp in de vloeistof zal zinken.

Immers van een vloeistof met grotere dichtheid moet je minder kubieke decimeter verplaatsen om aan het zelfde gewicht te komen, dan van een vloeistof met lagere dichtheid. Dit alles om te zeggen dat in olie met dichtheid 0,8 de bak een beetje dieper zal zinken eer hij drijft, namelijk 8 mm in plaats van 5 mm in water.

[klazon]

Even de rekenmachine gepakt.

Ik kom aan 5 / 0,8 = 6,25 mm .

[Stephaan]

Ik vind het altijd fijn als iemand mijn input zo goed leest dat hij m'n fouten kan verbeteren Echt waar hoor Bedankt