Waterdruk op mens

[Peter]

Hallo,

Mijn profielwerkstuk gaat over de invloed van waterdruk op de mens. Nu wil ik graag de opwaartse kracht van de mens berekenen met volle longen en met 'lege' longen (dus na uitademen).
Wanneer je met volle longen in het zwembad ligt, blijf je drijven. Je dichtheid moet dus wel iets kleiner zijn dat de dichtheid van het water (=1 kg/m3). Maar wanneer je goed uitademt merk je dat je lichaam naar de bodem zakt, en dus is je gemiddelde dichtheid groter dan die van het water?
Ik had al wel een maniertje gevonden om de dichtheid van de mens te berekenen:

Je laat een bad vollopen tot aan de rand. Vervolgens ga je er voorzichtig in liggen, zodat je gehele lichaam onder water ligt. Wanneer je er weer uit bent, is het waterpeil in het bad gezakt met een volume die even groot is als je lichaam. Door te kijken hoeveel liter water je weer in het bad moet doen om het bad weer helemaal vol te krijgen, kan je bepalen wat het volume van je lichaam is en daarmee ook de dichtheid (met de massa).

We hebben thuis alleen geen bad, dus kan ik dit niet doen. Bovendien geldt voor ieder mens een ander volume. Betekent dit ook dat er mensen bestaan die helemaal niet kunnen blijven drijven (omdat ze heel weinig vet hebben ofzo) of mensen bestaan die niet kunnen zinken? Weten jullie misschien hoe ik de dichtheid van de gemiddelde mens (m = 70 kg) kan berekenen?

Wanneer de mens op het water blijft drijven geldt toch dat de opwaartse kracht van het water groter is dan de zwaartekracht van je lichaam? Hoe bereken je deze opwaartse kracht dan precies? Met het dichtheid verschil tussen mens en water ofzo? en dan delen door de oppervlakte die de mens van het water in beslag neemt tijdens het drijven?

Eigenlijk best raar dat sommige mensen (ik weet niet of het bij iedereen zo is) direct resultaat hebben door in- en uit te ademen. Dat dat direct een verschil is tussen zinken en drijven. Je zou zeggen dat dat beetje extra volume van je longen niet zo veel verschil zou maken toch?

Heel erg bedankt alvast!

Marit

[Thijs Bosma]

Hoi Marit,

Drijfvermogen van een object of mens wordt bepaald door de wet van Archimedes. Dit staat uitgelegd in de onderstaande link.

http://nl.wikipedia.org/wiki/Wet_van_Archimedes
http://www.thuisexperimenteren.nl/science/archimedes/archimedes.htm

Het is niet echt makkelijk om de opwaartste kracht van een gemiddeld persoon te berekenen, want iedereen is anders. Ander gewicht, ander long inhoud, ander vet percentage. Maar misschien kan je van een groep mensen de opwaartse kracht proberen te meten en berekenen. En dan kan je kijken wat de invloed van longinhoud en bijvoorbeeld vet percentage zijn op de opwaartse kracht. Je kan je longinhoud namelijk heel makkelijk meten en je vet percentage kan je bij fitnessscholen laten meten. Het totale gewicht van iemand kan je ook meten en met jou methode van het bad, kan je ook het volume van een persoon meten.
Hiermee kan je misschien een verband vinden tussen vetpercentage en drijfvermogen, of longinhoud en drijfvermogen.

En heb je niet een vriendin die wel een bad heeft dat je kan gebruiken voor dit experiment.

Ik hoop dat ik je hiermee iets verder heb geholpen.

Groetjes,
Thijs