Definitionen av densitet
Hej!
Jag söker hjälp med att förstå vad densitet egentligen innebär för ett objekt. Jag förstår att densiteten av ett objekt är lika med andelen av dess massa per volymmått, och att ett objekt som får större volym men behåller sin massa därmed får en minskad densitet. Men vad gör egentligen densiteten för ett objekt?
Säg att man har två vätskor, t.ex. vatten och olja, där olja uppenbarligen har en lägre densitet. Skulle man nu hälla i oljan först, och därefter vattnet, vad är det som gör att vattnet "faller igenom" oljan? Det har naturligtvis att göra med det faktum att oljan har lägre densitet, men vad i fysiken säger oss att en vätska med högre densitet bör trycka undan en med lägre sådan? Är det till exempel eftersom den högre densiteten i vattnet gör att den, när den dras neråt av gravitationen, utsätter oljan för en större kraft än dess motkraft mot vattnet, och att den därför tvingas uppåt? Men i detta fall, hur skulle den tvingas uppåt om den utsattes för en nedåtriktad kraft? Jag anar att det kan vara på grund av något i stilen av Arkimedes princip, men i detta fallet finns ingen vätska underifrån som kan ge upphov till en "lyftkraft", och Arkimedes princip bygger ju för den delen på att mängden vatten som trycks undan ska ha just högre/lägre densitet än objektet som tränger undan det.
Förlåt om det blev lite otydligt vad jag faktiskt frågade om, men min fråga blir helt enkelt i slutändan varför ämnen med mindre "partikeltäthet" påverkas av ämnen med mer "partikeltäthet" på just det sätt som de gör?
.jpg?width=80&crop=0,0,80,80)
Du är rätt ute. Båda vätskorna utsätts för en tyngdkraft och eftersom vattnet har högre densitet så kommer den utsättas för en större kraft än oljan. Men oljan trycks inte uppåt igenom vattnet utan den trycks undan åt sidorna, i princip på samma sätt som en båt som sjösätts trycker undan vattnet åt sidorna. Det finns dock någonting som motverkar detta och det är ytspänningen hos oljan. Du har säkert sett skräddarinsekter springa på vattnet och egentligen så har skräddaren en tyngre densitet än vattnet men på grund av sina speciella ben och vattnets ytspänning så håller sig skräddaren flytande. Är ytspänningen tillräckligt stor i den lättare vätskan kommer den tyngre vätskan ligga och guppa ovanpå. Det sker dock nästan aldrig i naturen.
emmynoether skrev:Du är rätt ute. Båda vätskorna utsätts för en tyngdkraft och eftersom vattnet har högre densitet så kommer den utsättas för en större kraft än oljan. Men oljan trycks inte uppåt igenom vattnet utan den trycks undan åt sidorna, i princip på samma sätt som en båt som sjösätts trycker undan vattnet åt sidorna. Det finns dock någonting som motverkar detta och det är ytspänningen hos oljan. Du har säkert sett skräddarinsekter springa på vattnet och egentligen så har skräddaren en tyngre densitet än vattnet men på grund av sina speciella ben och vattnets ytspänning så håller sig skräddaren flytande. Är ytspänningen tillräckligt stor i den lättare vätskan kommer den tyngre vätskan ligga och guppa ovanpå. Det sker dock nästan aldrig i naturen.
Tack för svaret! Det blir mycket tydligare när man tar i åtanke att ämnena kan tvingas uppåt genom att först tvingas åt sidorna, och därefter uppåt. Men, säg då att man har en mängd vatten i botten med en given massa, och en mängd olja ovanpå vattnet med en större total massa. Min instinkt säger mig att vattnet trots det skulle stanna på botten. Hur kommer detta sig, om oljans kraft nu är större än vattnets? Jag känner på mig att det har med tryck att göra, och att vattnet är i botten och därmed har ett högre tryck på sig. Men allt blir lite flummigt när jag försöker tänka på hur det fungerar. Skulle det nu vara tryck som orsakar det, tänker jag mig att det borde bero på att partiklarna i vattnet både naturligt sitter tätare tillsammans på grund av densiteten, och tvingas ännu tätare ihop av trycket från oljan ovan, vilket därmed leder till att de kan krocka med oljans partiklar mer effektivt och på så sätt hålla den uppe. Är det rätt sätt att tänka, eller finns det en annan anledning till att den tyngre mängden olja skulle kunna hållas upp av den lättare mängden vatten?
Tack på förhand om jag får svar! (PS: detta blev i princip en helt ny fråga nu, så om det är nödvändigt kan jag skapa en ny tråd angående detta.)
