Plavanje
Izkušnje
Po skoku v vodo se dvigneš na gladino.
Zagotovo imaš izkušnje s plavanjem pod vodo. Tudi igra z žogo v bazenu ti ni neznana. Pri vodnih športih z žogo ni strahu, da bi žoga izginila pod gladino. Otroci radi pihajo milne mehurčke, ki čez čas počijo.
Zastavitev problema
Če železno kroglico vržemo v vodo, se potopi. Ladje iz železa pa plavajo. Zakaj?
Potrebna znanja
Naredimo poskus.
Potrebujemo dve čaši, vodo, alkohol in olje.
V eno čašo nalijemo vodo, v drugo alkohol. Nato v vsako vlijemo malo olja. Na vodi olje plava, v alkoholu pa potone. Olje ima namreč manjšo gostoto kakor voda, zato v njej plava, in večjo gosto kakor alkohol, zato v njem potone.
V čašo z alkoholom zatem počasi prilivamo vodo in opazujemo olje. Olje se odlepi od dna čaše in v nastali mešanici visi ali lebdi. Sklepamo, da ima kapljevina, ki je nastala z mešanjem vode in alkohola, enako gostoto kakor olje, zato olje v njej lebdi. Primerjava gostot je ustrezna, ker sta mešanica voda + alkohol in olje homogeni telesi.
Plavajo tudi telesa, ki niso homogena, na primer namiznoteniška žogica, ladja, plavalec, kokosov oreh …
Nekateri deli teh teles imajo dosti večjo gostoto kot voda. Gostota zraka, ki zapolnjuje velik del prostora v plavajočih telesih, pa je približno le osemstotina vode.
Povprečna gostota plavajočega telesa je manjša kakor gostota kapljevine, v kateri plava.
Ker je potopljen le del telesa, je prostornina plavajočega telesa večja od prostornine izpodrinjene vode.
Razmislimo še o silah na plavajoče telo. Nanj delujeta teža in sila vode oziroma sila vzgona. Sili sta nasprotno enaki, saj telo miruje:
[latex] \overrightarrow{F_{\mathrm{vzg}}}[/latex] = [latex]-\overrightarrow{F_\mathrm{g}}[/latex]
Isto telo se pri plavanju v različnih kapljevinah potopi različno globoko. To dejstvo izkorišča areometer, priprava za merjenje gostote kaplevin.
Areometer je zataljena steklena cevka, ki ima obteženo dno, da v vsaki kapljevini plava stabilno. Na dolgem vratu ima merilno lestvico. Merilne lestvice so različne, saj lahko z areometri določamo gostote, večje od 1, to je od gostote vode, manjše od 1, ter vsebnost maščob, sladkorja, alkohola ali drugih primesi v različnih kapljevinah.
