TotalFishing

Succesvol vissen op de zeeforel in Denemarken: Belangrijke wetenschappen (deel 11)

Door: Ron Smits

De wet van Archimedes

Een voorwerp geheel of gedeeltelijk ondergedompeld in een vloeistof, ondervindt een opwaartse kracht, die gelijk is aan het gewicht van de verplaatste vloeistof.

Hoe meer vloeistof er wordt verplaatst, hoe meer opwaartse kracht er ontstaat. Maar ook hoe hoger de soortelijke massa is van de vloeistof, waarin het voorwerp wordt ondergedompeld, hoe hoger de opwaartse kracht. Even terug naar het voorbeeld met het kunstaas van ijzer en lood met exact hetzelfde gewicht van 15 gram. Het ijzeren kunstaasje heeft een groter volume dan het loden kunstaasje.

Het ijzeren kunstaasje is 1.9 cm³ in volume en het loden kunstaasje is aanmerkelijk kleiner met 1.33 cm³, terwijl beide kunstaasjes exact hetzelfde gewicht hebben. Wat zegt de stelling van Archimedes: de opwaartse kracht is gelijk aan het gewicht van de verplaatste vloeistof. Met andere woorden het loden kunstaasje verplaatst 1.33 cm³ water. 1 liter water weegt 1 kg, dus 1.33 cm³ water weegt 1,33 gram.

Zware kost maar het hoort bij zeeforel vissen!

Hieruit volgt dat het loden kustaasje onder water nog 15 – 1.33 gram = 13.67 gram weegt. Het ijzeren kunstaasje heeft een volume van 1.9 cm³. Deze verplaatst dus 1.9 cm³ water = 1.9 gram. Het ijzeren kunstaasje weegt dus onder water 15 – 1.9 gram = 13.1 gram.

Het loden kunstaasje weegt dus onder water 0.57 gram meer dan het ijzeren kunstaasje en zinkt dus sneller. Let op de weerstand heb ik in deze vergelijking niet mee genomen. Het moge duidelijk zijn dat grotere en vooral aan de buitenzijde ruwe volumina, een grotere weerstand ondervinden tijdens het zinken.

Bij drijvende voorwerpen is de opwaartse kracht groter dan het gewicht. Indien het voorwerp niet zinkt of blijft drijven (zweven) is de opwaartse kracht gelijk aan het gewicht van de verplaatste vloeistof. 1 kg veren is even zwaar als 1 kg lood. De veren blijven drijven, het lood niet. Dat heeft alles te maken met de opwaartse druk. Bedenk hoeveel veren u moet hebben om aan één kg te geraken.

Welnu probeer deze kg veren maar eens onder water te drukken. Dat valt tegen hè. Dat komt door de opwaartse druk. Het volume van 1 kg veren is zo groot dat het gewicht van het verplaatste water gemakkelijk 100 kg of meer is. Onder water wegen veren dus niets.

Concreet naar de praktijk:
Zoals eerder gezegd heeft (zuiver) water een soortelijke massa van 1000kg/m³ Dit wil zeggen dat 1000 liter water 1000 kg weegt. We nemen als voorbeeld lood met een soortelijke massa van 11300kg/m³ Een kunstaasje van 11,3 gram heeft een volume van 1 cm³. Dat wil zeggen dat de opwaartse kracht gelijk is aan 1 gram (het gewicht van 1 cm³ verplaatste vloeistof, in dit geval zuiver water).

Het kunstaasje weegt onder water nog slechts 10.3 gram (11.3 – 1 gram). U zult begrijpen dat het gewicht van zout water groter is dan van brak water dat weer hoger is dan zoet water. M.a.w. de opwaartse druk is in het zout water het hoogst en in zoet water het laagst.