waarom blijft een vol geladen schip drijven?

Hoe kan het dat een schip vol grind niet zinkt?

Weet jij het antwoord?

/2500

''Als ergens lucht in zit, kan het drijven. Een lege pot met een deksel blijft drijven. Duw hem maar onder water. Hij komt meteen weer omhoog! Eigenlijk is de pot niet leeg. Er zit lucht in. Lucht is licht. De lucht laat de pot drijven. Doe het deksel er maar af. En leg de pot opnieuw in het water. De pot zal kantelen. Er stroomt water in de pot en de lucht gaat eruit. De pot zinkt nu. Zo kan een grote stalen boot ook drijven. De boot zit vol met lucht. Het drijfvermogen, het kunnen drijven, noem je de Wet van Archimedes. “De opwaartse kracht die een lichaam in een vloeistof ondervindt, is gelijk aan het gewicht van de verplaatste vloeistof.''

Het totale gewicht van het schip met grind is gelijk aan het gewicht van het water wat het schip weg drukt. Dus een schip van 1000 kg drukt 1000 kg water weg. Dat is 1000 liter. Stel noou dan je boot een volume heeft van 2000 liter, dan zinkt de boot maar voor de helft in het water. Dat is ook wat er gebeurt bij die binnenvaartschepen: Ze weten wat het maximale volume van de boot tot aan de maximale waterrand is, en storten niet meer materiaal er in dan kan

Het soortelijk gewicht van grind is dermate hoog dat een volledig gevuld schip zonder voorzieningen echt wel naar beneden gaat. Om dat te voorkomen moet je de wet van Archimedes een handje helpen: Beunschepen zijn schepen welke zijn uitgevoerd met een dubbele wand. De dubbele wand dient voor drijfvermogen als het schip volledig met zand of grind gevuld wordt. Toegevoegd na 1 dag: Geïnspireerd door bovenstaande antwoorden (dankjewel voor het praktische voorbeeld, Djimme), heb ik de proef op de som genomen. Het soortelijk gewicht van glas en staal zal elkaar niet zo gek veel ontlopen. Een jampot geheel gevuld met grind zinkt als een baksteen. Ongeveer half gevuld is het omslagpunt. Een grindschip heeft dus aan volume minstens evenveel lucht nodig als grind om het drijvende te houden.

Bronnen:
http://nl.wikipedia.org/wiki/Binnenvaartschip

Het feit dat een met grint geladen schip niet zinkt berust op de wet van Archimedes. De wet luidt: De opwaartse kracht welk een voorwerp (dus ook een schip) geheel of gedeeltelijk in vloeistof of gas ondervindt, is gelijk aan het volume van de hoeveelheid verplaatste vloeistof of gas. De opwaartse kracht die het grintschip ondervindt, is dus groter dan het totale gewicht van het schip. Andersom geldt: als het gewicht van het schip met grint groter is dan de opwaartse kracht, dan zinkt het. De opwaartse kracht van een voorwerp in water ondervindt je heel goed als je probeert een (voetbal)bal onder water te drukken. Dat lukt je haast niet. Stel de bal heeft een diameter van 30 cm, dan is het volome van die bal ongeveer 20 l. Om de bal onder water te drukken, moet je dus 20 liter water wegdrukken en die hoeveelheid water weegt 20 kg. Dus moet je een kracht groter dan 20 kg op de bal uitoefenen om de bal onder water te drukken. Misschien denk je dat dit met de lucht in de bal te maken heeft, maar dat heb je mis. Op een massieve kegelbal met de zelfde diameter, moet je de zelfde kracht uitoefenen als op de bal. Echter, de kegelbal weegt van zich zelf zeg 10 kg, dus hoef je zelf nog maar die andere 10 kg te leveren. Simpel eigenlijk hè. Het verhaal achter de "Wet van Archimedes" is een van de beroemdste. Koning Hieroon van Syracuse wilde een gouden krans offeren aan de goden en gaf aan een kunstenaar opdracht deze te maken. Nadat de krans aan koning was overgedragen twijfelde deze eraan of deze wel van puur goud was. De koning vroeg aan Archimedes of deze kon vaststellen of de krans van puur goud gemaakt was zonder deze te smelten. Toen Archimedes een bad nam realiseert hij zich dat hij lichter werd. Goud heeft een hogere dichtheid dan zilver, een gouden krans heeft dus een kleiner volume dan een even zware zilveren krans. Uit de opwaartse kracht van het water zou hij dus het volume van de krans moeten kunnen bepalen en door dat te combineren met het gewicht van de krans zo vaststellen of de krans uit zuiver goud gemaakt was of uit een mengsel van zilver en goud. Hij was zo blij dat hij het probleem had opgelost, dat hij uit het bad sprong en zonder zich aan te kleden naar de koning rende onder het uitroepen van "Eureka, Eureka" (Ik heb het gevonden, ik heb het gevonden).

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100