Opwaarte kracht = zwaartekracht verplaatste vloeistof
|
Niveau |
: |
Mavo 2/3/4, Havo 2/3, VWO 2/3 |
|
Doel |
: |
demonstratie van de wet van Archimedes |
|
Nodig |
: |
|
|
Links |
: |
|
De wet van Archimedes luidt: De opwaartse kracht die een lichaam in een vloeistof of gas ondervindt is even groot als het gewicht van de verplaatste vloeistof of gas. Deze opwaartse kracht wordt de archimedeskracht genoemd. Bron: wikipedia |
Er zijn 1000 verschillende manieren om de wet van Archimedes over te brengen en er zijn 1000 verschillende docenten met 1000 verschillende voorkeuren. Vandaar dat je op mijn website zoveel varianten aantreft. Maar, net zoals Wet van Archimedes bij stijgend waterpeil (1), laat dit experiment precies zien hoeveel water wordt verplaatst.
Hier zie je een hoge maatbeker gevuld met 500 milliliter water.
De cilinder vul je met gewichten zodat hij een zwaartekracht krijgt van precies 5 Newton (massa = 0,5 kg).
Nu hang je de cilinder in het maatglas, maar daarbij zorg je er voor dat de cilinder net vrij van de bodem blijft.
 |
 |
 |
 |
- Opnieuw lees je het volume van het maatglas uit: 885 milliliter.
- Opnieuw lees je de kracht uit op het veerunster: 1,1 N.
Door de opwaartse kracht is de kracht in het veerunster flink afgenomen. Het verschil is: 5 N - 1,1 N = 3,9 Newton (massa 0,39 kg).
Tegelijk kun je op het maatglas uitlezen dat het volume van de cilinder onder water gelijk is aan (885 ml - 500 ml =) 385 ml. 385 ml water weegt 0,385 kg.
0,39 kg en 0,385 kg... de cijfertjes zijn helaas net niet exact aan elkaar gelijk. Maar ja, enige meetonnauwkeurigheid bij het uitlezen van de maatbeker en bij het uitlezen van de veerunster heb je al gauw te pakken.
Tips:
- Helaas, wij beschikken niet over een nauwkeurige veerunster die voor de hele klas uitleesbaar is. Een krachtsensor hebben we wel in huis, maar dan moet ik ook een systeembord uit de kast halen enz., dat werd me te omslachtig.
- Een andere optie is om de cilinder telkens bij te vullen met gewichten. Telkens als je een gewicht hebt toegevoegd, lees je maatglas en veerunster uit en schrijf je die waarden + de toegevoegde massa van de cilinder in een tabel. Zo ontstaat ook een beeld van de Wet van Archimedes.
- Probeer het van tevoren uit, want de kans is groot dat je als uitkomst door meetonnauwkeurigheden als uitkomst bijvoorbeeld krijgt: 0,39 kg en 0,365 kg. En hoe leg je dat dan uit?
