Science >> Wetenschap >  >> Energie

Leg uit waarom een ​​voorwerp onder water lichter aanvoelt als het in de lucht is?

Drijvende kracht is een opwaartse kracht die wordt uitgeoefend door een vloeistof die het gewicht van een gedeeltelijk of volledig ondergedompeld voorwerp tegenwerkt. In het geval van een voorwerp dat in water is ondergedompeld, is de opwaartse kracht gelijk aan het gewicht van het water dat door het voorwerp wordt verplaatst. Dit betekent dat het object een netto opwaartse kracht ervaart die het effectieve gewicht vermindert, waardoor het lichter aanvoelt in het water dan wanneer het zich in de lucht bevindt.

Wiskundig gezien kan de opwaartse kracht (Fb) die op een object inwerkt, worden berekend met behulp van de volgende formule:

Fb =ρVg

waar:

- ρ (rho) is de dichtheid van de vloeistof

- V is het volume van de vloeistof die door het object wordt verplaatst

- g is de versnelling als gevolg van de zwaartekracht (ongeveer 9,8 m/s²)

Wanneer een voorwerp in water wordt geplaatst, verplaatst het een hoeveelheid water die gelijk is aan zijn eigen volume. De dichtheid van water bedraagt ​​ongeveer 1000 kg/m³. Voor een voorwerp met een volume van 1 kubieke meter zou de drijvende kracht die erop inwerkt dus zijn:

Fb =(1000 kg/m³)(1 m³)(9,8 m/s²) =9800 N

Dit betekent dat het object een opwaartse kracht van 9800 Newton zou ervaren, waardoor het effectieve gewicht met dezelfde hoeveelheid zou afnemen. Dit is de reden waarom een ​​voorwerp lichter aanvoelt wanneer het in water wordt ondergedompeld dan wanneer het zich in de lucht bevindt.