uitleg luchtdruk en overdruk

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k, g, t, mavo
• Leerjaar 3

KM3 natuurkunde (nask 1)

luchtdruk paragraaf 2.2

Goedendag, fijn dat jullie er zijn

• Telefoon in de telefoontas

Omrekenen mbar en Pa

Noteer de vragen in je schrift en noteer de antwoorden er achter.

Doe dit alleen en in stilte.

1013 mbar = ............ Pa

980 mbar =   ............ Pa

1,04 bar (!) = ........... Pa

99 999 Pa = ............ mbar

105 672 Pa = ........... mbar

100 hPa (!) = ........... mbar

Leren (staat niet in Binas)

1 mbar (millibar) = 100 Pa

Omrekenen mbar en Pa

Noteer de vragen in je schrift en noteer de antwoorden er achter.

Doe dit alleen en in stilte.

1013 mbar = 101 300 Pa

980 mbar =   98 000 Pa

1,04 bar (!) = 104 000 Pa

99 999 Pa = ............ mbar

105 672 Pa = ........... mbar

1 000 hPa (!) = ........... mbar

Leren (staat niet in Binas)

1 mbar (millibar) = 100 Pa

1 bar = 1000 mbar

1hPa = 100 Pa 

1,04 bar = 10,4 decibar = 104 centibar = 1040 millibar

1 000 hPa (hecto Pascal) = 

10 000 deca Pascal = 

100 000 Pascal

Doelen

• leren wat lucht is
• leren waar de luchtdruk vandaan komt.
• de eenheid (eenheden) van luchtdruk leren
• leren wat het verband is tussen de hoogte en de luchtdruk
• leren wat een overdruk is
• maken van een natuurkundige berekening.
• berekenen van de overdruk

Wat is lucht

Lucht is een gasvormig mengsel, dus lucht bestaat uit verschillende soorten moleculen.

Je kunt ook zeggen dat niet alle moleculen in de lucht hetzelfde zijn.

Dit moet je ook weten voor scheikunde (nask 2)

Leren!

Een mengsel is een stof waarbij niet alle moleculen hetzelfde zijn.

Welke stoffen zitten er in de lucht?

Wat is lucht

In de lucht zitten verschillende gassen.

• stikstofgas (N₂). (ongeveer 80 %)
• zuurstofgas (O₂). (ongeveer 20 %)
• Koolstof-di-oxide (CO₂). (ongeveer 1 %)
• Waterdamp (H₂O) (hoeveelheid hangt af van het weer)

Wat is de luchtdruk

Luchtdruk kun je vergelijken met de waterdruk in een zwembad.

Hoe dieper jij in het water bent hoe hoger de waterkolom boven jou, des te groter is de waterdruk.

Alle luchtmoleculen boven jou drukken samen op jou.

Dit noemen we de luchtdruk

Wat is de luchtdruk

De luchtkolom is heel hoog daarom is de luchtdruk op aarde ook groot.

Op iedere vierkante centimeter drukt de lucht met een massa van 1 kg. dus een zwaartekracht van 10 N !

Op een vierkante meter (10 000 cm²) drukt de lucht met een massa van 10 000 kg. 

(100 000 N)

dit noemen we 1 Pascal.

Natuurkundige gegevens over de luchtdruk

.

Het symbool voor de druk is de letter p. (Binas tabel 6)

bij luchtdruk schrijven we daar nog klein het woord lucht achter => P_lucht.

De eenheid voor de luchtdruk is de millibar (mbar) of Pascal (Pa), deze worden beide gebruikt.

Leren!

De luchtdruk is een natuurkundige grootheid die aangeeft met welke kracht de lucht op de aarde drukt.

Natuurkundige gegevens over de luchtdruk

.

 De luchtdruk kun je meten met een barometer. Er bestaan verschillende soorten barometers.

Leren!

Barometer: een natuurkundig meetinstrument om de luchtdruk te meten.

Wat is de luchtdruk?

1. De kracht waarmee de lucht op de aarde drukt
2. De massa waarmee de lucht op de aarde drukt
3. alle lucht die boven de aarde aanwezig is
4. de druk in de lucht

Wat is het symbool van de luchtdruk

1. De hoofdletter P
2. De kleine letter p
3. De hoofdletter D
4. De letters Pa

Wat is de eenheid van de luchtdruk

1. Pascal (Pa)
2. millibar (mbar)
3. Pascal (Pa) of millibar (mbar)
4. geen van de antwoorden is goed

Hoe noemen we het meetinstrument waarmee we de luchtdruk kunnen meten?

1. Pascalometer
2. Drukmeter
3. barometer
4. millibarometer

Wat voor soort barometer is dit

1. analoge barometer
2. digitale barometer

Welk verband is er tussen de hoogte en de luchtdruk

Hoe hoger je komt, des te lager wordt de luchtdruk. Dit komt door:

1. Minder moleculen boven je
2. De moleculen staan verder van elkaar af (worden minder op elkaar gedrukt)

We noemen dit ijler worden van de lucht.

Welk verband is er tussen de hoogte en de luchtdruk

Als de luchtdruk 1 mbar lager wordt, ben je 8 meter hoger geklommen.

Op zeeniveau is de luchtdruk gemiddeld 1013 mbar (101 300 Pa)

Op de tweede verdieping (ongeveer 8 meter op de trap omhoog geklommen) is de druk dan 1014 mbar

Hoe groot is de druk als de luchtdruk 1010 mbar is en je 160 meter bent geklommen op een berg?

Hoe groot is de gemiddelde luchtdruk op zeeniveau

1. 1000 mbar
2. 1 mbar
3. 1013 mbar
4. 1031 mbar

Wat is de overdruk

Als in een voorwerp (voetbal, ballon, luchtbed, band) de druk groter is dan de luchtdruk spreken we van overdruk.

Het verschil tussen de druk in het voorwerp en de luchtdruk is de overdruk.

De druk in het voorwerp noemen we de absolute druk

Wat is de overdruk

we geven aan de verschillende soorten druk de kleine letter p als symbool, maar omdat dat onduidelijk wordt schrijven we er achter welke druk we bedoelen:

p(lucht) = luchtdruk

p(absoluut) = absolute druk

p(over) = overdruk

De eenheid moet hetzelfde zijn dus we kiezen voor mbar.

Wat is de overdruk

De overdruk kunnen we meten met een manometer.

Dus de manometer is een natuurkundig meetinstrument die een druk verschil meet.

Berekenen van de overdruk

Bij een natuurkundige berekening maken we gebruik van een formule om iets uit te rekenen.

Bij het berekenen van de overdruk maken we gebruik van de formule:

je mag hier natuurlijk ook een plus sommetje van maken om de absolute druk te berekenen.:

p(over)=p(Absoluut)−p(lucht)

p(Absoluut)=p(lucht)+p(over)

Maken van een natuurkundige berekening

Bij het maken van een natuurkundige berekening is het belangrijk dat je alles voor de berekening opschrijft op een schematische manier.

Dit noemen we een volledige berekening.

Maak eerst een tabel met vier vakjes.

Maken van een natuurkundige berekening

Noteer nu in het vierde vakje de vraag (als symbool) en de eenheid

We gaan nu de absolute druk berekenen met een formule.

De absolute druk heeft het symbool p(absoluut) en de eenheid mbar

p(absoluut) = .................. mbar

Maken van een natuurkundige berekening

Noteer de formule die je gaat gebruiken in het eerste hokje.

Nu gebruiken we de formule: p(absoluut) = p(lucht) + p(over)

De meeste formules kun je vinden in je binas, deze krijg je bij de toets er bij.

p(absoluut) = p(lucht) + p(over)
	p(absoluut) = .................. mbar

Maken van een natuurkundige berekening

In het tweede hokje noteer je alle gegevens die je uit de tekst kunt halen. Doe dit met het symbool en in de juiste eenheid.

Bereken de absolute druk in een autoband. De manometer van de pomp geeft 1500 mbar aan. De luchtdruk is op dit moment 1025 mbar.

p(absoluut) = p(lucht) + p(over)	p(lucht) = 1025 mbar p(over) = 1500 mbar
	p(absoluut) = .................. mbar

Maken van een natuurkundige berekening

In het derde vakje noteer je de berekening door alle goede waarden in te vullen.

Reken dit uit en noteer je antwoord in het vierde hokje.

p(absoluut) = p(lucht) + p(over)	p(lucht) = 1025 mbar p(over) = 1500 mbar
p(absoluut) = 1025 + 1500	p(absoluut) = 2525 mbar

Bereken de absolute druk in een voetbal. De bal wordt opgepompt en op de pomp zit een manometer die 3000 mbar aan geeft en de luchtdruk is 990 mbar.

Doelen

• Ik kan uitleggen wat de luchtdruk is
• Ik kan uitleggen wat de luchtdruk veroorzaakt
• ik ken het symbool en de eenheid van de luchtsdruk
• ik kan met het verschil iin luchtdruk uitrekenen hoeveel meter ik omhoog gegaan ben
• ik kan uitleggen wat overdruk is
• ik kan een natuurkundige berekening maken.
• ik kan de overdruk berekenen 

Begrippen die ik moet kennen

• luchtdruk
• barometer
• mengsel 
• zeeniveau
• overdruk
• absolute druk
• manometer
• volledige berekening
• natuurkundige formule

grootheden (symbool) + eenheden (symbool)

• druk (p) in millibar (mbar) of pascal (Pa)

Volledige berekening

Voor de kader leerlingen die de toetsen en de examens op de computer moeten maken is het handiger op steeds vijf stappen te doen bij een berekening.

1. noteren van de vraag  ...... en de eenheid
2. noteren van de formule
3. noteren van de gegevens in de juiste eenheid
4. noteren van de rekensom
5. noteren van het antwoord met een antwoord zin door bij stap 1 het getal in te vullen

Dit wordt in de les behandeld.