De cartesiaanse of cartesische duiker is een ‘ding’ dat normaal drijft, maar zinkt zodra je de vloeistof onder druk zet. Er zijn vele uitvoeringen. Bij deze kun je zien hoe het werkt, als je goed kijkt…
Er zijn diverse uitvoeringen van cartesiaanse duikers te koop in de vorm van poppetjes, duiveltjes enzovoorts. Er zijn ook verschillende manieren om er een te maken: met een kurk, een luciferkop, een pipetje….
Het grote voordeel van de hier beschreven uitvoering is dat je goed kunt zien hoe hij werkt. En hij is makkelijk zelf te maken. De demonstratie toont op verrassende wijze aan dat de opwaartse kracht afhangt van het volume. Maar hij maakt ook de samendrukbaarheid van een gas zichtbaar, en toont het principe van Pascal dat in een vloeistof de druk in alle richtingen wordt doorgegeven. Hij kan dus gedaan worden als de opwaartse kracht aan de orde komt, maar ook bij het onderwerp druk.
De beschrijving van deze demo staat in het boek ShowdeFysica.
Extra tips
Als de leerlingen zelf een petflesje leveren kan de proef ook als practicum gedaan worden. Dan is wel een goede instructie nodig om te zorgen dat ze zien waar het om gaat. Dat kan bijvoorbeeld door ze met hun mobieltje een close-up te laten maken van de onderkant van het reageerbuisje, vóór en tijdens het knijpen.
Verder onderzoek en ideeën
Het gedrag van de duiker is ook afhankelijk van de temperatuur: bij temperatuurstijging neemt de dichtheid van het water, en daarmee de opwaartse kracht af. Dus een duiker die net niet zinkt zal dat bij voldoende temperatuurstijging wel doen. Als je in staat bent de duikers zeer nauwkeurig af te stemmen moet je op die manier een ‘Thermometer van Galilei’ (‘bolletjesthermometer’) kunnen maken door een aantal net iets verschillende duikers in een fles of bak te hangen. Zoals in het boek al gemeld is dat afstemmen misschien mogelijk met dunne ringetjes die als verzwaring om het buisje gelegd worden.
Als je de duiker opsluit, bijvoorbeeld in een niet-flexibele fles met dito dop, wordt dat effect versterkt. Dan stijgt bij temperatuurstijging ook de druk in de fles waardoor de lucht in de duiker verder samengedrukt wordt, en de opwaartse kracht dus afneemt.
