Cartesiaans duikertje
Lenneke stelde deze vraag op 25 september 2026 om 14:19.Het lukt me niet om het principe van het cartesiaans duikertje te begrijpen waarbij een lucht-bevattend voorwerp in een met water gevulde fles onder invloed van druk op en neer gaat.
Bij indrukken van de fles zou de lucht samengeperst worden in het voorwerp (zoals een pipet) waardoor de dichtheid groter wordt en het duikertje zinkt. Ik begrijp echter niet hoe de dichtheid dan groter kan worden: het voorwerp (zoals de pipet) bijft toch dezelfde vorm behouden? Daar moet dan toch lucht zitten of juist het ontbreken ervan waardoor de dichtheid laag zal blijven? Blijkbaar wordt de soortelijke massa niet over het hele holle voorwerp bepaald maar bij het indrukken over een kleiner deel van het voorwerp: het lukt me niet om dat te begrijpen.
Reacties
Zie https://nl.wikipedia.org/wiki/Cartesische_duiker . Het holle voorwerp blijft (gewicht voorwerp + opgesloten lucht) net zweven (gewicht = - opwaartse kracht). Door de druk iets te laten stijgen op het water, wordt soms dit voorwerp wat ingeduwd of stroomt water in een klein buisje van het voorwerp. In beide gevallen neemt het volume voor de lucht af, de massa ervan niet, dus de dichtheid neemt toe. Het totale gewicht blijft hetzelfde maar de opwaartse kracht (evenredig met het volume) neemt af zodat het gewicht groter is (naar beneden wijzend) dan de opwaartse kracht (omhoog). Netto dus een kracht naar beneden: het voorwerp zinkt.
Als je de druk vermindert, zet het voorwerp weer wat uit (drukvereffening) en kan het weer stijgen of zweven.
Hartelijk dank voor de snelle reactie (geweldig!). Ik kan de uitleg helemaal volgen, alleen zie ik voorwerpen waarbij ik me maar moeilijk kan voorstellen dat/hoe het volume kleiner wordt bij indrukken van de fles. Bijv. dit filmpje: https://www.youtube.com/watch?v=-fAkx9UT2As Hier wordt een bellenblaas gebruikt die echt helemaal afgesloten lijkt te worden? Ik kan me dan niet goed voorstellen dat de bellenblaas wordt ingedrukt of dat er water naar binnen stroomt (dat bij loslaten van de fles dan weer naar buiten zou stromen?).
Als je de fles indrukt zie je dat het waterniveau omhoog stijgt (water drukt nauwelijks samen, dus als je in het midden het volume van de fles verkleint, stijgt er evenveel watervolume omhoog in de flessenhals). De lucht boven het water kan wel samenknijpen. Dat had een gewone luchtdruk tot je de dop op de fles draaide. Nu komt het water omhoog, blijft er minder volume voor de lucht over. De lucht wordt samengedrukt en de druk neemt daardoor toe. Die druk werkt alle kanten op: richting fles (als diens flessenhals slap is dan begint die zichzelf op te blazen, maar de meeste flessenhalsen kunnen die kleine drukverhoging wel aan en behouden hun vorm), dus ook op het water. De druk in het water neemt dus toe.
Het duikertje is gemaakt van een soort plastic dat een beetje in te knijpen is. Dat is wat het water doet: het duikertje wordt kleiner in volume. Alles wat erin zit (zand en water en lucht) heeft dus minder ruimte. Alleen de lucht kan makkelijk samengeperst worden. De dichtheid ervan neemt dus toe. Samen met onveranderde dichtheid van zand en water heeft de duiker een grotere dichtheid gekregen. Het volume nam wat af en er geldt weer dat de opwaartse kracht afneemt (evenredig met volume) en dus zakt de duiker. Verminder de druk en de duiker wordt weer groter en zal weer drijven of zweven.
Het experiment lukt niet in een glazen fles (kun je niet inknijpen) of met een afgesloten glazen duiker (vervormt ook niet, gewicht blijft gelijk, volume blijft gelijk, opwaartse kracht dus ook)
Dag Theo,
Het is me helemaal duidelijk zo, hartelijk dank!