976031
Binnenland

Zware dobber

Waarom blijft een boot drijven terwijl staal zwaarder is dan water? En hoe komt het dat er zoveel houten wrakken op de zeebodem zijn beland, terwijl hout juist lichter is dan water?

Een stalen schip dobbert rustig op het water, een stalen spijker zinkt als een baksteen. Dit komt doordat drijfvermogen niet alleen met gewicht, maar ook met volume heeft te maken.

De Griekse wetenschapper Archimedes moest voor de koning bepalen of een kroon van puur goud of een mengsel van goud en zilver was. Hij overdacht het probleem terwijl hij in bad stapte en merkte dat hij lichter werd - en dat het water omhoog kwam. Hij bedacht toen dat goud een zwaardere soortelijke massa heeft dan een zilvergoud mengsel. Een puur gouden kroon zou dus een kleiner volume moeten hebben. Door de kroon in water onder te dompelen en te kijken hoeveel het water omhoog kwam, kon hij bepalen of van het goud of een mengsel was. Hij sprong uit bad en rende naakt, luidkeels 'Eureka!' roepend, de straat op.

We hebben er de Wet van Archimedes aan overgehouden.

Dat een stalen boot blijft drijven, heeft dan ook alles te maken met de soortelijke massa en de dichtheid van het geheel. Een boot is hol en het volume dat het schip inneemt, bevat veel lucht. Daardoor is de opwaartse kracht van het water groter dan de neerwaartse kracht van de boot.

Bij het zinken van houten schepen speelt iets anders een rol. Oude boten waren vaak van eikenhout dat met een soortelijk gewicht van 0,7 kilo per kubieke decimeter (water is 1) blijft drijven. Maar als de boot lang op de grens van lucht en water ligt, treedt een rottingsproces op waarbij de cellulosestructuur van de houtcellen verloren gaat. Dan verdwijnt de lucht in en tussen de houtcellen, stijgt het soortelijk gewicht en zinkt het hout.