Gjenskap Arkimedes løsning av problemet med gullkronen

Forsøket går ut på å finne ut hvordan to ting som veier like mye har forskjellig massetetthet ved hjelp av Arkimedes' lov.

Berit Bungum
NTNU Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet

Form modellerleiren til en krone. Dekorer den med skruer og muttere helt til den veier eksakt like mye som ”gullklumpen”. Fest sytråd i begge deler slik at de kan heises ned i vann. De skal ikke ligge på bunnen av karet, men henge i fjærvekta.

Les av fjærvekta. Hvor mye veier kronen og ”gullklumpen” under vann?

Til høyre: I luft veier kronen akkurat like mye som gullklumpen.
Til venstre: Nedsenket i vann veier kronen betraktelig mindre enn gullklumpen. Gullsmeden er avslørt! Til høyre: I luft veier kronen akkurat like mye som gullklumpen. Til venstre: Nedsenket i vann veier kronen betraktelig mindre enn gullklumpen. Gullsmeden er avslørt!

Faglig forklaring

Både kronen og ”gullklumpen” blir lettere i vann. Men kronen blir enda lettere enn gullet, selv om de har samme masse. Forskjellen i hva objektene veier under vann representerer forskjellen i tetthet. Hvis kronen er laget av et lettere materiale enn gullklumpen, vil den ha større volum og fortrenge mer vann. Da blir oppdriften større, og dette kan vi se av vekta. Vi kan også si at denne forskjellen i vekt under vann forteller oss hvor uærlig gullsmeden har vært. Eureka!

Arkimedes´ lov: Oppdriften til et legeme nedsenket i væske er lik tyngden av den væsken legemet fortrenger.

Tilknytning til læreplan (Fagfornyelsen, LK20)

Læreplan i naturfag (NAT01-04)
Kjerneelement
- Naturvitenskapelige praksiser og tenkemåter (KE67)
- Energi og materie (KE69)
Kompetansemål
- 7. trinn
  
  stille spørsmål og lage hypoteser om naturfaglige fenomener, identifisere variabler og samle data for å finne svar (KM768)
  
  skille mellom observasjoner og slutninger, organisere data, bruke årsak-virkning-argumenter, trekke slutninger, vurdere feilkilder og presentere funn (KM769)
  
  utforske faseoverganger og kjemiske reaksjoner og beskrive hva som kjennetegner dem (KM776)
  
  bruke partikkelmodellen til å forklare faseoverganger og egenskapene til faste stoffer, væsker og gasser (KM829)
- 10. trinn
  
  stille spørsmål og lage hypoteser om naturfaglige fenomener, identifisere avhengige og uavhengige variabler og samle data for å finne svar (KM831)
  
  analysere og bruke innsamlede data til å lage forklaringer, drøfte forklaringene i lys av relevant teori og vurdere kvaliteten på egne og andres utforskinger (KM832)
  
  utforske kjemiske reaksjoner, forklare massebevaring og gjøre rede for betydninger av noen forbrenningsreaksjoner (KM838)