Fysica 3 - Druk LES 3

• Fysica
• Secundair onderwijs

Voor we beginnen:

• Jassen uit!
• GSM op de bank, je mag hem gebruiken deze les MAAR: enkel op de toegestane momenten. Op andere momenten leg je hem op de hoek van je bank.
• Schrijfgerief en cursus op de bank.

Fysica 3 - Druk

Inhoud van het hoofdstuk

• Inleiding druk
• Atmosferische druk
• Hydrostatische druk
• Wet van Archimedes

Vandaag:

Atmosferische druk

Opfrissen en verbeteren:

oefeningen inleiding druk

Bereken de massa boter die je moet uitsmeren op 1,00m² om een druk te verkrijgen van juist 1 Pa?

Gegeven: 

Bereken de massa boter die je moet uitsmeren op 1,00m² om een druk te verkrijgen van juist 1 Pa?

Gegeven: A= 1,00m²       p= 1 Pa    g=9,81 N/kg

Bereken de massa boter die je moet uitsmeren op 1,00m² om een druk te verkrijgen van juist 1 Pa?

Gegeven: A= 1,00m²       p= 1 Pa    g=9,81 N/kg
Gevraagd: m

Bereken de massa boter die je moet uitsmeren op 1,00m² om een druk te verkrijgen van juist 1 Pa?

Gegeven: A= 1,00m²       p= 1 Pa    g=9,81 N/kg
Gevraagd: m
Oplossing:  

p=​A​​F​​

F=m⋅g

Bereken de massa boter die je moet uitsmeren op 1,00m² om een druk te verkrijgen van juist 1 Pa?

Gegeven: A= 1,00m²       p= 1 Pa    g=9,81 N/kg
Gevraagd: m
Oplossing:  

p=​A​​F​​

F=m⋅g

m=​g​​F​​

F=p⋅A

m=​g​​p⋅A​​

Bereken de massa boter die je moet uitsmeren op 1,00m² om een druk te verkrijgen van juist 1 Pa?

Gegeven: A= 1,00m²       p= 1 Pa    g=9,81 N/kg
Gevraagd: m
Oplossing:  

p=​A​​F​​

F=m⋅g

m=​g​​F​​

F=p⋅A

m=​g​​p⋅A​​

m=​9,81​kg​​N​​​​1Pa⋅1,00m​​=0,101936792kg=0,102kg=102g

Een stoel met massa 5,60kg heeft vier ronde poten. Elke poot heeft een diameter van 2,50cm. Sofie heeft een massa van 53,8kg en zit op de stoel met haar voeten niet op de grond. Hoe groot is de druk op de grond?

Gegeven: 

Een stoel met massa 5,60kg heeft vier ronde poten. Elke poot heeft een diameter van 2,50cm. Sofie heeft een massa van 53,8kg en zit op de stoel met haar voeten niet op de grond. Hoe groot is de druk op de grond?

Gegeven: m(stoel)=5,60kg    m(Sofie)=53,8kg      d(stoelpoot)=2,50cm     g=9,81N/kg

Gevraagd: p

Een stoel met massa 5,60kg heeft vier ronde poten. Elke poot heeft een diameter van 2,50cm. Sofie heeft een massa van 53,8kg en zit op de stoel met haar voeten niet op de grond. Hoe groot is de druk op de grond?

Gegeven: m(stoel)=5,60kg    m(Sofie)=53,8kg      d(stoelpoot)=2,50cm     g=9,81N/kg

Gevraagd: p

Oplossing: p= F/A

                       

Een stoel met massa 5,60kg heeft vier ronde poten. Elke poot heeft een diameter van 2,50cm. Sofie heeft een massa van 53,8kg en zit op de stoel met haar voeten niet op de grond. Hoe groot is de druk op de grond?

Gegeven: m(stoel)=5,60kg    m(Sofie)=53,8kg      d(stoelpoot)=2,50cm     g=9,81N/kg

Gevraagd: p

Oplossing: p= F/A

                       m(totaal)=5,60kg + 53,8kg = 59,6kg

                      

Een stoel met massa 5,60kg heeft vier ronde poten. Elke poot heeft een diameter van 2,50cm. Sofie heeft een massa van 53,8kg en zit op de stoel met haar voeten niet op de grond. Hoe groot is de druk op de grond?

Gegeven: m(stoel)=5,60kg    m(Sofie)=53,8kg      d(stoelpoot)=2,50cm     g=9,81N/kg

Gevraagd: p

Oplossing: p= F/A

                       m(totaal)=5,60kg + 53,8kg = 59,6kg

                       F= m . g

                       

Een stoel met massa 5,60kg heeft vier ronde poten. Elke poot heeft een diameter van 2,50cm. Sofie heeft een massa van 53,8kg en zit op de stoel met haar voeten niet op de grond. Hoe groot is de druk op de grond?

Gegeven: m(stoel)=5,60kg    m(Sofie)=53,8kg      d(stoelpoot)=2,50cm     g=9,81N/kg

Gevraagd: p

Oplossing: p= F/A

                       m(totaal)=5,60kg + 53,8kg = 59,6kg

                       F= m . g

                       A= 4 . A(1 poot) = 4 . (3,14 . (1,25.10⁻²)² m²) =4 . 4,90.10⁻⁴ m = 19,6.10⁻⁴ m

                       

Een stoel met massa 5,60kg heeft vier ronde poten. Elke poot heeft een diameter van 2,50cm. Sofie heeft een massa van 53,8kg en zit op de stoel met haar voeten niet op de grond. Hoe groot is de druk op de grond?

Gegeven: m(stoel)=5,60kg    m(Sofie)=53,8kg      d(stoelpoot)=2,50cm     g=9,81N/kg

Gevraagd: p

Oplossing: p= F/A

                       m(totaal)=5,60kg + 53,8kg = 59,6kg

                       F= m . g

                       A= 4 . A(1 poot) = 4 . (3,14 . (1,25.10⁻²)² m²) =4 . 4,90.10⁻⁴ m = 19,6.10⁻⁴ m

                       

p=​19,6⋅10​−4​​m​2​​​​59,4kg⋅9,81​kg​​N​​​​=

De druk van een schaats op het ijs is naar schatting 16MPa. Stel dat de schaatser een massa heeft van 70kg. Hoe groot is de oppervlakte van de schaatsen op het ijs.

Gegeven:

De druk van een schaats op het ijs is naar schatting 16MPa. Stel dat de schaatser een massa heeft van 70kg. Hoe groot is de oppervlakte van de schaatsen op het ijs.

Gegeven: p = 16MPa =  16 . 10⁶ Pa       m = 70kg       g = 9,81 N/kg

Gevraagd:

De druk van een schaats op het ijs is naar schatting 16MPa. Stel dat de schaatser een massa heeft van 70kg. Hoe groot is de oppervlakte van de schaatsen op het ijs.

Gegeven: p = 16MPa =  16 . 10⁶ Pa       m = 70kg       g = 9,81 N/kg

Gevraagd: A

Oplossing:

De druk van een schaats op het ijs is naar schatting 16MPa. Stel dat de schaatser een massa heeft van 70kg. Hoe groot is de oppervlakte van de schaatsen op het ijs.

Gegeven: p = 16MPa =  16 . 10⁶ Pa       m = 70kg       g = 9,81 N/kg

Gevraagd: A

Oplossing:  p = F/A     A= F/p

De druk van een schaats op het ijs is naar schatting 16MPa. Stel dat de schaatser een massa heeft van 70kg. Hoe groot is de oppervlakte van de schaatsen op het ijs.

Gegeven: p = 16MPa =  16 . 10⁶ Pa       m = 70kg       g = 9,81 N/kg

Gevraagd: A

Oplossing:  p = F/A     A= F/p

                        F = m . g     -->  A= (m.g)/p

                       

De druk van een schaats op het ijs is naar schatting 16MPa. Stel dat de schaatser een massa heeft van 70kg. Hoe groot is de oppervlakte van de schaatsen op het ijs.

Gegeven: p = 16MPa =  16 . 10⁶ Pa       m = 70kg       g = 9,81 N/kg

Gevraagd: A

Oplossing:  p = F/A     A= F/p

                        F = m . g     -->  A= (m.g)/p

                       

A=​16⋅10​6​​Pa​​70kg⋅9,81​kg​​N​​​​=43⋅10​−6​​m​2​​=43mm​2​​

Atmosferische druk

Ander woord voor atmosferische druk?

Luchtdruk = lucht drukt op ons

Maar waarom?

Atmosfeer

Atmosfeer

• 78% stikstof, 21% zuurstof

Atmosfeer

• 78% stikstof, 21% zuurstof
• 5 lagen

Atmosfeer

• 78% stikstof, 21% zuurstof
• 5 lagen
• lucht = gas MET massa!
• Rond aarde dus zwaartekracht werkt in op luchtlagen.
  

Is er enkel luchtdruk van boven naar beneden

1. Ja
2. Nee

Luchtdruk is er in alle richtingen.

Deeltjes bewegen --> botsingen

botsingen brengen kracht met zich mee --> kracht op een oppervlak = druk

10 000 kg

Tijd voor een proefje

! enkel vrijwillig !

Hoogte heeft een invloed op de luchtdruk.

Even nadenken: Om de standaarddruk te gebruiken is de temperatuur belangrijk. Welke invloed heeft de temperatuur op de luchtdruk? Wat gebeurt er bijvoorbeeld als de temperatuur toeneemt?

Hogere temperatuur = meer bewegingssnelheid van de deeltjes = stijging in druk