Hvorfor gummi flyter i vann

Vitenskapen om tetthet og oppdrift avgjør om gjenstander vil synke eller flyte i vann. Hvis en gjenstands tetthet er større enn vann, vil den synke. Omvendt, hvis tettheten til en gjenstand er mindre enn vann, vil den flyte. Når det gjelder gummi, flyter den fordi dens tetthet er langt mindre enn for vann.

Tetthet er et mål på hvor mye masse et objekt har for et gitt volum. Masse måles vanligvis i gram og volum i kubikkcentimeter. Jo tettere et objekt er, desto mer vil det veie. For eksempel, hvis objekt A har en tetthet på 10 og objekt B har en tetthet på 100; objekt B vil veie ti ganger så mye som objekt A.

Archimedes ’prinsipp erklærer at den flytende kraften på en nedsenket gjenstand er lik vekten av væsken som er forskjøvet av gjenstanden. Sagt på en annen måte, hvis objektets masse er mindre enn massen av vannet, for det gitte volumet, vil objektet bli tvunget oppover til overflaten av den kraftige kraften. Hvis massen til objektet er større enn massen av vannet, for det gitte volumet, vil objektet synke fordi den flytende kraften ikke er sterk nok til å støtte objektet.

Oppdrift avhenger av to faktorer: masse og volum. Disse er tilfeldigvis de samme to faktorene som bestemmer tettheten til et objekt. For å sammenligne de relative massene til et objekt og vann, må volumspørsmålet fjernes fra ligningen. Dette oppnås ved å sammenligne tettheten til objektet med tettheten av vann. Tettheten av vann antas å være 1 gram per kubikkcentimeter, selv om det varierer litt avhengig av temperaturen. Ved å sammenligne denne tettheten med tettheten til ethvert annet objekt, kan det bestemmes om objektets relative tetthet er høyere eller lavere enn for vann. Hvis den er høyere, vil den synke, og hvis den er lavere, vil den flyte.

Tettheten av myk gummi er 0,11 gram per kubikkcentimeter. Hvis du hadde en gummikube med sider som tilsvarer 10 centimeter, ville volumet være 1000 kubikkcentimeter. Massen til denne gummikuben vil være dens densitet multiplisert med 1000 eller 110 gram. Hvis denne gummikubben ble plassert i vann, ville den fortrengte 1000 kubikkcentimeter vann. Vannets masse ville være lik dens tetthet multiplisert med 1000 eller 1000 gram. Archimedes ’prinsipp sier at gummien vil flyte fordi den flytende kraften til vannet, tilsvarende 1000 gram, ville være større enn vekten av gummikuben, 110 gram. Mens dette demonstrerer matematikken bak gummiens oppdrift, er alt som virkelig kreves å bare sammenligne dens tetthet med vann, da dette tar volum helt ut av ligningen. Fordi gummiets tetthet er mindre enn vann, vet du at den vil flyte - uansett hvor mye gummi du senker.