Waarom is de zwaartekracht van het water gelijk aan de archimedeskracht?
stelde deze vraag op 06 oktober 2021 om 07:49.Reacties
Beste Herre,
Misschien dat het voor jou wat inzichtelijker wordt met behulp van een praktische toepassing van deze 'wet' in de natuurkunde?
Heeft je docent zo'n plaatje laten zien?
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/dc/Communicating_vessels.png
Misschien dat het voor jou wat inzichtelijker wordt met behulp van een praktische toepassing van deze 'wet' in de natuurkunde?
Heeft je docent zo'n plaatje laten zien?
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/dc/Communicating_vessels.png
Misschien dat het woord " zwaartekracht" je op het verkeerde been zette en je dacht "die wijst toch naar beneden?"
Wat een voorwerp in een vloeistof doet is die vloeistof wegduwen van de plek waar het voorwerp zelf zit.
In een vloeistof heerst een druk. De grootte is afhankelijk van hoeveel vloeistof zich vanaf het oppervlak naar beneden bevindt. Vergelijk het met een stapel boeken. Het onderste boek ondervindt een druk van alle boeken in de stapel. Het bovenste boek ondervindt geen druk.
De druk werkt alle kanten op: naar boven, naar opzij en naar beneden.
Een voorwerp dat ondergedompeld is voelt aan zijn bovenkant door de druk van de waterlagen erboven een kracht naar beneden. Aan zijn onderkant een kracht omhoog. Opzij heeft het twee tegengestelde, even grote krachten (aan de linkerkant een kracht naar rechts, aan de rechterkant een kracht naar links, samen effect 0 N)
En omdat die onderkant lager (dieper) is, is de druk (en kracht) daar groter. Er liggen een aantal "boeken van water" extra op de stapel. Net zoveel als het voorwerp hoog is.
De netto kracht is dan kracht omhoog onderaan het voorwerp min kracht naar beneden bovenaan het voorwerp. Dat is een kracht omhoog. Dat zie je in het plaatje hieronder waarbij de krachten nog eens apart zijn getekend aan de rechterkant.
Die krachten ontstaan door de verschillende hoeveelheden water die zich boven de boven - en onderrand van het voorwerp bevinden. Die hoeveelheden worden door de zwaartekracht naar beneden getrokken. De netto kracht is dan ook het verschil tussen die beide zwaartekrachten op het water.
De Wet van Archimedes vat dat bondig samen door te zeggen "de grootte van de opwaartse (= naar boven gerichte) kracht op een voorwerp is gelijk aan de zwaartekracht van de hoeveelheid water die door het voorwerp wordt verplaatst."
De zwaartekracht is gelijk aan volume x soortelijke massa x zwaartekrachtversnelling = V ρ 9,81 newton
Dus een baksteen of blok piepschuim van 1 dm3 (=1.10-3 m3) ondervindt dan
1.10-3 x 1000 x 9,81 = 9,81 N kracht indien ondergedompeld in water.
Het blok piepschuim weegt veel minder dus netto ondervindt het een kracht van ( 9,81 - gewicht blok ) newton naar boven. De baksteen weegt veel meer, dus ondervindt een kracht (9,81 - gewicht blok) = - ( gewicht blok - 9,81) newton naar beneden (+ waarden: omhoog, - waarden: naar beneden)
Wat een voorwerp in een vloeistof doet is die vloeistof wegduwen van de plek waar het voorwerp zelf zit.
In een vloeistof heerst een druk. De grootte is afhankelijk van hoeveel vloeistof zich vanaf het oppervlak naar beneden bevindt. Vergelijk het met een stapel boeken. Het onderste boek ondervindt een druk van alle boeken in de stapel. Het bovenste boek ondervindt geen druk.
De druk werkt alle kanten op: naar boven, naar opzij en naar beneden.
Een voorwerp dat ondergedompeld is voelt aan zijn bovenkant door de druk van de waterlagen erboven een kracht naar beneden. Aan zijn onderkant een kracht omhoog. Opzij heeft het twee tegengestelde, even grote krachten (aan de linkerkant een kracht naar rechts, aan de rechterkant een kracht naar links, samen effect 0 N)
En omdat die onderkant lager (dieper) is, is de druk (en kracht) daar groter. Er liggen een aantal "boeken van water" extra op de stapel. Net zoveel als het voorwerp hoog is.
De netto kracht is dan kracht omhoog onderaan het voorwerp min kracht naar beneden bovenaan het voorwerp. Dat is een kracht omhoog. Dat zie je in het plaatje hieronder waarbij de krachten nog eens apart zijn getekend aan de rechterkant.
Die krachten ontstaan door de verschillende hoeveelheden water die zich boven de boven - en onderrand van het voorwerp bevinden. Die hoeveelheden worden door de zwaartekracht naar beneden getrokken. De netto kracht is dan ook het verschil tussen die beide zwaartekrachten op het water.
De Wet van Archimedes vat dat bondig samen door te zeggen "de grootte van de opwaartse (= naar boven gerichte) kracht op een voorwerp is gelijk aan de zwaartekracht van de hoeveelheid water die door het voorwerp wordt verplaatst."
De zwaartekracht is gelijk aan volume x soortelijke massa x zwaartekrachtversnelling = V ρ 9,81 newton
Dus een baksteen of blok piepschuim van 1 dm3 (=1.10-3 m3) ondervindt dan
1.10-3 x 1000 x 9,81 = 9,81 N kracht indien ondergedompeld in water.
Het blok piepschuim weegt veel minder dus netto ondervindt het een kracht van ( 9,81 - gewicht blok ) newton naar boven. De baksteen weegt veel meer, dus ondervindt een kracht (9,81 - gewicht blok) = - ( gewicht blok - 9,81) newton naar beneden (+ waarden: omhoog, - waarden: naar beneden)
