Hoe weet u of een object zal zinken of drijven?

Beschouw een ijzeren bal met een volume van 1 cc (in blokjes van cm) ondergedompeld in water. Zoek de dichtheden van ijzer en water uit tabellen in een scheikundehandboek of leerboek.

Merk op dat de dichtheid van ijzer (7,87 g per cm-blokje) veel hoger is dan de dichtheid van water (1 g per cm-blokje).

Bepaal de opwaartse kracht die op de ijzeren bal inwerkt door de dichtheid van water te vermenigvuldigen met het verplaatste watervolume: 1 gram / cm in blokjes x 1 cm in blokjes = 1 g. De ijzeren bal weegt 7,87 g, wat groter is dan de opwaartse kracht, en daarom zinkt de ijzeren bal.

Overweeg een ballon die 10.000 kubieke voet (ft-cubed) heliumgas bevat. In de buurt van het aardoppervlak en bij een temperatuur van 68 graden Fahrenheit is de dichtheid van helium ongeveer 0,02 pond (lbs) per voet in blokjes (ft-cubed), en de dichtheid van lucht is ongeveer 0,08 pond per ft-kubus.

Bereken het gewicht van de verplaatste lucht als volgt: 10.000 ft-cubed x 0.08 lbs /ft-cubed = 800 lbs. Bereken het gewicht van helium in de ballon: 10.000 ft-cubed x 0.02 lbs / ft-cubed = 200 lbs.

Merk op, volgens het principe van Archimedes, dat de lucht een opwaartse kracht van 800 lbs op de ballon uitoefent. Omdat het helium in de ballon slechts 200 lbs weegt, zal de ballon stijgen als het totale gewicht van de ballon en apparatuur is minder dan het verschil tussen het gewicht van lucht en het gewicht van helium, dat is 600 lbs. Naarmate de ballon stijgt, neemt het gewicht van de verplaatste lucht af vanwege de afnemende luchtdichtheid. De ballon stopt met stijgen wanneer het gewicht wordt gecompenseerd door de opwaartse kracht van de lucht.

Michael Merry, geboren in Toronto, begon in 2010 te schrijven over gezondheid en fitness. Hij draagt ​​bij aan LIVESTRONG.COM, eHow en Answerbag.com. Merry heeft een uitgebreide achtergrond in chemisch en metallurgisch onderzoek, natuurkunde, nucleaire stralingsanalyse en aanverwante technologieën. Hij is een fervent amateur-astronoom, een ervaren schaker en een gezondheids- en fitnessliefhebber. Michael heeft een Bachelor of Technology van Ryerson University.

  • Delen
instagram viewer