Kartesisk dykker er et objekt fylt med gass som synker når trykket i væsken den befinner seg i øker. Den har fått sitt navn etter den franske filosofen René Descartes, som sies å først ha demonstrert prinsippet.
En kartesisk dykker baserer seg i enkleste form på et luftfylt objekt som så vidt flyter i vann på grunn av oppdrift. Når væskens trykk øker, vil luften i objektet komprimeres, og derfor oppta mindre volum. Dermed vil oppdriften avta, slik at objektet synker. Når trykket i væsken reduseres, vil luften i objektet ekspandere, slik at objektet blir større og oppdriften øker. Nå vil objektet presses mot væskens overflate på grunn av økt oppdrift. I noen objekter kan også vann delvis trenge inn, og dermed øke massetettheten til objektet. Dermed vil en kombinasjon av objektets økte masse på grunn av inntrengning av vann og redusert volum på grunn av kompresjon av luft bidra til at objektet synker når trykket i væsken øker.
Fra første utgave av Aschehougs leksikon (1906–1913)
En klassisk demonstrasjon av en kartesisk dykker baserer seg på en luftfylt pipette som er lukket i den ene enden og åpen i den andre. Pipetten senkes i en flaske vann, og justeres slik at dens masse er så stor at den så vidt flyter uten å synke. En gummipropp lukker flasken. Ved å trykke på proppen, økes trykket i vannet. Dermed presses noe vann inn i den åpne enden av pipetten slik at pipetten blir tyngre og synker. Tar man fingeren bort fra gummiproppen, avtar trykket og luften kommer tilbake til pipetten ved å forskyve vannet. Pipetten blir dermed lettere og beveger seg mot overflaten.
En annen demonstrasjon av en kartesisk dykker som er lett å gjøre hjemme er vist i figuren til høyre. Her har et vanntett sugerør blitt foldet sammen, og endene limt igjen ved hjelp av teip. Deretter er en binders krøllet rundt sugerøret for å øke dets masse slik at det så vidt flyter i en flaske fylt med vann. En hard plastkork settes på flasken. Klemmer man på flasken, øker trykket i vannet, og sugerøret synker. Slutter man å klemme flasken, beveger sugerøret seg igjen mot overflaten.
Kartesiske dykkere er i hovedsak leketøy for å demonstrere prinsippet bak oppdrift.
I tidligere tider festet man små mengder biologisk vev inne i kartesiske dykkere og observerte gassutviklingen fra vevet ved å følge dykkerens bevegelse i en væske. Man brukte også kartesiske dykkere til å måle trykkvariasjoner i væsker. I dag har slike måleprinsipper blitt erstattet av mer moderne teknikker.
Imidlertid har prinsippet for kartesiske dykkere stor praktisk betydning. For eksempel vil treverk og andre porøse materialer kunne ta opp stadig mer vann som fortrenger luft jo større trykket er. Jo dypere treverket synker, jo større blir det statiske trykket, og jo mer vann fortrenger luften. Dermed øker den effektive massetettheten, og treverket synker til bunns.
Store norske leksikon
Kommentarer
Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.
Du må være logget inn for å kommentere.