Springen naar inhoud

Vraag m.b.t. de druk en waterkolom (hydrostatische druk)


  • Log in om te kunnen reageren

#1

lead

    lead


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 juni 2010 - 21:30

Met inachtneming van de volgende formules/wetten:

1) F = p × A
2) p1 ⋄ A1 = p2 ⋄ A2

Met formule 2 is het zo dat druk p2 groter is wanneer oppervlak A2 kleiner is dan oppervlak A1. Toch?

En de hydrostatische druk (waterkolom), daarvan weten we dat de druk op een bepaald niveau overal hetzelfde is; p = h × ρ × g.

Maar nu ben ik een beetje wazig betreft het volgende:

Stel op een bodem van een zwembad van 3 meter diep ligt een piramide vorm, afmeting is niet echt van belang, het gaat om het principe en het gewicht ervan is te verwaarlozen. Nu duik ik het zwembad in en zwem naar de piramide toe, ga naast de piramide op de bodem van het zwembad zitten. Pak de piramide op en zet de onderkant (het grote oppervlak) op de palm van m'n hand, daarna draai ik de piramide om en laat ik de punt van de piramide op m'n hand rusten. Zal ik het verschil voelen? ](*,)

Met andere woorden; is het zo dat wanneer de druk van de waterkolom op een groter oppervlak -zoals bij de piramide op z'n kop- bij een kleiner oppervlak -de punt- (aan de andere kant van hetzelfde lichaam) de druk/kracht naar ratio groter zal zijn? Of zal het allemaal -in het water, bij een verwaarloosbaar gewicht- juist geen verschil maken?

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

lead

    lead


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 02 juni 2010 - 07:40

Ik bedenk me nu eigenlijk dat de piramide een groter top-oppervlak waar de hydrostatische druk z'n druk op uitvoert, dan de punt alleen. Dus misschien een beter voorwerp zou zijn; een enorme punaise, waarvan het gewicht verwaarloosbaar is. Zal er meer druk meetbaar/voelbaar zijn bij de punt van de punaise? Kun je stellen dat de hydrostatische druk overgebracht van bovenkant op punt naar ratio groter zal zijn? Of werkt dit niet zo in water? Ik twijfel hier een beetje over. Stel je hebt twee drukpersen (waarmee je bijvoorbeeld iets omhoog kunt brengen) met dezelfde druk in de cilinder maar de een heeft een staaf met een groter contactoppervlak dan de ander, dan zal dat toch verschil uit maken met de druk op het specifiek oppervlak. De staaf met het kleinere contactoppervlak zal eerder een deuk in het omhoog te brengen voorwerp veroorzaken dan de drukpers met het grotere contactoppervlak. Misschien dat iemand hier dit kan ophelderen?

#3

jkien

    jkien


  • >1k berichten
  • 3041 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 02 juni 2010 - 09:16

Of zal het allemaal -in het water, bij een verwaarloosbaar gewicht- juist geen verschil maken?

Stel dat de massa van de grote punaise niet verwaarloosbaar is maar 100 gram, dan zal zijn gewicht goed waarneembaar zijn met de hand, in elke positie. Als hij van staal is zal hij in water ongeveer 80 gram wegen, en voor je hand is 100 gram bijna hetzelfde als 80 gram. Met de punt naar beneden oefent hij een grotere druk uit dan ondersteboven, in het water weer iets minder dan in de lucht.

Maar doorslaggevend is je mededeling dat het gewicht van de punaise verwaarloosbaar is. Per definitie zul je niets van de punaise voelen, niet in de lucht, niet in het water, en in geen enkele positie.

Veranderd door jkien, 02 juni 2010 - 09:23


#4

lead

    lead


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 02 juni 2010 - 17:23

Oké, bedankt voor je antwoord. Maar nog een paar vragen/opmerkingen van mijn kant:

Met de punt naar beneden oefent hij een grotere druk uit dan ondersteboven, in het water weer iets minder dan in de lucht.


Oké, maar nu had ik gedacht dat (afgezien van de werking van de wet van Archimedes) hoe dieper je zit; des te hoger de waterkolom, des te hoger de druk die op het voorwerp uitgeoefend wordt. De luchtkolom heeft een druk van circa 1 bar, de waterkolom per 10 meter circa 1 bar. Dus stel je zit 100 meter diep dan zal je de van de punt van de punaise toch meer voelen dan in de buitenlucht?

Eigenlijk had ik het verkeerd omschreven, en natuurlijk zal het lichaam zelf ook een bepaalde druk uitoefenen, ik had beter kunnen schrijven; of de waterkolom -volgens de formule p = h × ρ × g- druk zal uitoefenen op het voorwerp, en of de formule: p1 ⋄ A1 = p2 ⋄ A2 ook onder water bij een waterkolom bovenop een voorwerp opgaat. En dat de druk/kracht die het voorwerp zelf door z'n massa en de zwaartekrachtversnelling we buiten beschouwing kunnen laten, omdat deze in verhouding met de hoge druk te verwaarlozen is.

Maar doorslaggevend is je mededeling dat het gewicht van de punaise verwaarloosbaar is. Per definitie zul je niets van de punaise voelen, niet in de lucht, niet in het water, en in geen enkele positie.


Je bedoeld hiermee: omdat een lichaam geen gewicht heeft; er bij definitie niets is, het bij definitie geen kracht/druk kan uitoefenen dan wel overbrengen?

#5

jkien

    jkien


  • >1k berichten
  • 3041 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 02 juni 2010 - 20:29

Oké, maar nu had ik gedacht dat (afgezien van de werking van de wet van Archimedes) hoe dieper je zit; des te hoger de waterkolom, des te hoger de druk die op het voorwerp uitgeoefend wordt. De luchtkolom heeft een druk van circa 1 bar, de waterkolom per 10 meter circa 1 bar. Dus stel je zit 100 meter diep dan zal je de van de punt van de punaise toch meer voelen dan in de buitenlucht?

Het is handiger om de Wet van Archimedes wel te gebruiken, want hij helpt tegen duistere gedachtenkronkels. De ondergedompelde punaise is gewoon een metalen object dat door de opwaartse kracht iets lichter wordt, en de diepte maakt niet uit.

Je bedoelt hiermee: omdat een lichaam geen gewicht heeft; er bij definitie niets is, het bij definitie geen kracht/druk kan uitoefenen dan wel overbrengen?

Het verwaarloosbare gewicht steunt met verwaarloosbare druk op de hand. Anders was het niet verwaarloosbaar.

#6

lead

    lead


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 03 juni 2010 - 22:28

Het is handiger om de Wet van Archimedes wel te gebruiken, want hij helpt tegen duistere gedachtenkronkels. De ondergedompelde punaise is gewoon een metalen object dat door de opwaartse kracht iets lichter wordt, en de diepte maakt niet uit.


Het verwaarloosbare gewicht steunt met verwaarloosbare druk op de hand. Anders was het niet verwaarloosbaar.


Oké, dat is het gewicht, maar het puntje van de punaise oefent dus niet meer druk uit op een voorwerp naar gelang de punaise dieper onder water komt te liggen, dan wel het oppervlak van de bovenkant van de punaise groter wordt? (Even los gezien van het feit dat -bij het vergroten van het oppervlak- dan de massa van de punaise mogelijk groter zou kunnen worden, en dus weer z'n effect heeft).

Veranderd door lead, 03 juni 2010 - 22:38


#7

jkien

    jkien


  • >1k berichten
  • 3041 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 03 juni 2010 - 23:17

Inderdaad, want druk is gewicht gedeeld door oppervlak. Stel een duiker zit op de zeebodem en daar zet hij een 'punaise', gemaakt van een materiaal dat dezelfde soortelijke massa heeft als water, met de punt op zijn hand. Dan voelt hij geen druk van de punt, ondanks de enorme kolom zeewater boven de punaise, zelfs niet als het hoedje van de punaise extra groot is.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures