Waarom drijft mijn lichaam niet in water?

Waarom zink ik? De wetenschap achter drijven en zinken.

De vraag waarom we niet moeiteloos op het wateroppervlak drijven, is een die veel mensen zich wel eens hebben gesteld. Het antwoord ligt verscholen in de wetenschap van dichtheid en de samenstelling van ons eigen lichaam. Kort gezegd: we zinken omdat onze gemiddelde dichtheid iets hoger is dan die van water. Maar laten we dit eens wat dieper uitdiepen.

Het Archimedes principe legt de basis uit: een lichaam drijft als de opwaartse kracht van het water gelijk is aan of groter is dan het gewicht van het lichaam. Deze opwaartse kracht is gelijk aan het gewicht van het verplaatste water. Om te drijven, moet ons lichaam dus voldoende water verplaatsen om een opwaartse kracht te genereren die gelijk is aan ons eigen gewicht.

Nu komt de cruciale factor: dichtheid. Dichtheid wordt uitgedrukt in massa per volume (bijvoorbeeld g/cm³). Water heeft een dichtheid van ongeveer 1 g/cm³. Als een object een lagere dichtheid dan water heeft, zal het drijven; heeft het een hogere dichtheid, dan zal het zinken.

Ons lichaam is een complexe mix van weefsels met verschillende dichtheden. Lichaamsvet, bijvoorbeeld, heeft een relatief lage dichtheid van ongeveer 0,92 g/cm³. Dit verklaart waarom mensen met meer lichaamsvet gemakkelijker drijven. Vetweefsel verplaatst meer water per eenheid gewicht dan andere weefsels.

Aan de andere kant hebben botten een veel hogere dichtheid, rond de 2,01 g/cm³. Spieren, organen en andere weefsels hebben dichtheden die variëren, maar over het algemeen liggen ze dichter bij de dichtheid van water of erboven. De gecombineerde dichtheid van al deze componenten resulteert in een gemiddelde dichtheid van het menselijk lichaam die iets hoger is dan die van water. Hierdoor ervaren we een netto neerwaartse kracht en zinken we.

Dit verklaart echter niet waarom sommige mensen beter drijven dan anderen. Factoren zoals lichaamsbouw, spiermassa, hoeveelheid vetweefsel en zelfs de zoutconcentratie van het water spelen hierbij een rol. Zout water heeft een hogere dichtheid dan zoet water, waardoor het makkelijker is om te drijven in zee dan in een zoetwatermeer.

Kortom, terwijl lichaamsvet ons helpt om te drijven, wordt dit effect overtroffen door de hogere dichtheid van onze botten en andere weefsels. Dit resulteert in een gemiddelde lichaamsdichtheid die hoger is dan die van water, waardoor we – zonder extra hulpmiddelen – langzaam maar zeker zinken. Het is dus niet zo dat we ‘niet drijven’, maar eerder dat we ‘minder goed drijven’ dan objecten met een lagere gemiddelde dichtheid.