Svømmer et menneske saktere i sirup enn i vann? Instinktivt vil du sikkert svare ja, men faktum er at dette spørsmålet har hjemsøkt de beste hjernene innen fysikken i flere generasjoner.

En amerikansk fysiker bestemte seg for å teste saken, og fylte et svømmebasseng med en sirupaktig blanding. Svaret på spørsmålet: Nei, det er ikke tyngre å svømme i sirup.

- Så ut som snørr

Edward Cussler fikk byttet ut vannet i svømmebassenget ved University of Minnesota med utblandet guargummi. Guargummi er ett av de mest vanlige fortykningsmidlene i alt fra matvarer til sjampo. Det er et kullhydrat og kommer i hvit pulverform, men blir til en tykk masse når det blandes ut med vann.

- Det så ut som snørr, sier Cussler til tidsskriftet Nature.

Guargummien i bassenget var dobbelt så tykk som vanlig vann, og tilsvarte tykkelsen på amerikansk lønnesirup.

Tidene varierte ikke

Cussler fikk 16 frivillige til å kaste seg uti det, blant annet studenten Brian Gettelfinger som nesten fikk deltakerplass under sommer-OL i Athen.

- Alle som har svømt mye har en eller annen gang vært nysgjerrig på hvordan det ville være å svømme i noe annet enn vann, sier han.

Uansett hvilke svømmeteknikker forsøkspersonene brukte, varierte ikke tidene med mer enn fire prosent - og verken sirupen eller vannet ga konsekvent bedre tider.

Newton mot Huygens

Det kan kanskje virke som et trivielt spørsmål, men prinsippet er viktig. På 1600-tallet var Isaac Newton og Christiaan Huygens uenige om hvorvidt farten til et objekt gjennom en væske ville være avhengig av viskositeten eller ikke.

Viskositeten hos en væske er et mål på hvor tungtflytende eller seig den er, eller hvor stor væskens motstand mot bevegelse er.

Newton mente at objektets fart ville være avhengig av væskens viskositet, mens Huygens trodde den ikke ville være det. I boken Principia Mathematica tok Newton med begge teoriene.

Formen er viktigere

Huygens mente at motstanden varierer med kvadratet av farten - det vil si at for å svømme dobbelt så fort, må du ta i fire ganger så hardt.

Dette innebar også at viskositeten til væsken man svømmer i er mindre viktig enn andre faktorer, for eksempel formen på kroppen som beveger seg gjennom væsken.

Cusslers forsøk med viser at Huygens hadde rett - i alle fall når det gjelder menneskelige prosjektiler.

Skyver bedre fra

Forklaringen er at selv om du opplever mer friksjon når du beveger deg gjennom en tykk væske, genererer du også mer framdrift for hvert svømmetak. De to effektene utligner hverandre.

Dette er imidlertid ikke alltid tilfelle. Under et visst nivå av fart og størrelse, blir friksjonen den dominante kraften slik at tykkere væsker blir vanskeligere å svømme gjennom.

Dersom Cussler hadde testet svømmeevnen til bakterier heller enn mennesker, ville han registrert at de svømte saktere i sirup enn i vann.

Referanse:

Brian Gettelfinger og E. L. Cussler; Will Humans Swim Faster or Slower in Syrup?, skal publiseres i American Institute of Chemical Engineers Journal, 2004.

Lenker:

University of Minnesota: Going for the goo
Nature: Swimming in syrup is as easy as in water