Hydrostatische druk

• Natuurkunde
• Vocational Education

Hydrostatische druk

Leerdoelen

• Je kunt de druk uitrekenen bij een vloeistof
  
• Je kunt de nut hiervan beschrijven
  

Toegepast

Agricultuur

Toegepast

In ons lichaam

Met andere worden

in elk vloeistof

Wet van Pascal

Hydrostatische druk

De hydrostatische druk p is de druk die een vloeistof uitoefent onder invloed van de zwaartekracht.

•  De druk p in een vloeistof op een diepte h, gemeten ten opzichte van het vloeistofoppervlak, kan berekend worden door:
  

                              p=ρ⋅g⋅h

De dichtheid van de vloeistof  en de gravitatie zijn constanten.

De hydrostatische druk wordt gebruikt om:

Het niveau te bepalen door de meting van:

•  de vloeistofkolom en 
• is recht evenredig met de vulhoogte, 
• evenals met de dichtheid van het medium en
• de zwaartekracht.

Hoe hoog moet een buis gevuld met water zijn opdat de druk onderaan gelijk zou zijn aan de atmosferische druk?

Uitwerking

Een duikboot heeft een raam met diameter 20 cm. Het glas is 8,0 cm dik.
De fabrikant van de duikboot zegt dat het raam een kracht van maximaal 2⋅10^6 N kan verdragen.
Wat is het diepste punt waarbij de boot nog veilig onder water kan blijven?
De druk in de duikboot is gelijk aan de atmosferische druk.

dichtheid zeewater = 1030 kg/m^3

Hoofdwet van Hydrostatica

In een horizontale vlak in eenzelfde vloeistof in rust is de druk in alle punten even groot

Ook wel de wet van de communicerende vaten genoemd

De wet van Pascal

Een druk op een vloeistof uitgeoefend plant zich in alle richtingen overanderd voort .

10:16

a. Bereken de druk onder de kleine zuiger.

b. Bereken de kracht op de grote zuiger.

a. Bereken de druk onder de kleine zuiger.
b. Bereken de kracht op de grote zuiger.

b. De gemiddelde druk op een zijwand van het vat

oplossing 

 

Wet van Archimedes

Archimedes onderscheidde 3 verschillende situaties:

Als je het gewicht van de  vloeistof in de overloopglas weegt is het gelijk aan 3 N. Dat is nu precies de opwaartse kracht op het voorwerp.

In formulevorm:

F_opw= V_(verpl vloeistof)x ρ_vloeistof x g

b. De opwaartse kracht die de steen ondervindt.

c. Het schijnbaar gewicht van de steen in spiritus.

Oplossing:

Kroon van Syracuse

De koning van Syracuse (koning  Hiëro II) gaf een juwelier 3 klompen goud .

Goud heeft een hogere dichtheid dan zilver en dat goud dus een kleiner volume heeft bij hetzelfde gewicht.

De koning van Syracuse (koning Hiëro II) gaf een juwelier 3 klompen goud om er een kroon van te maken.

Toen de kroon af was meende Archimedes door de lichtere kleur van de kroon dat dit vermengd was met zilver.

Archimedes moest een manier vinden om te bewijzen dat de kroon niet uit puur goud bestond.

Oplossing:

1. 100 kg/m^3
2. 900 kg/m^3
3. 1000 kg/m^3
4. 1100 kg/m^3