Fysica/natuurkunde, druk vraagstuk

SimonVandenBossche

Hallo iedereen,

Zou er mij iemand de uitleg kunnen geven hoe ik dit vraagstuk oplos.

Een cilindervormig vat heeft een diameter van 20,0 cm en een hoogte van 10,0 cm en is gevuld met water.

In het midden van het bovenvlak brengt men een lange glazen buis met een diameter van 2,0 cm. Met giet er 471 cm3 water in. Bereken de nieuwe druk die hierdoor op jet grondvlak van het vat ontstaat. Bereken de grootte van de drukkracht op de bodem.

Moet ik deze 2drukken samennemen? ......

Simon

Jan van de Velde

SimonVandenBossche schreef: ↑vr 22 mar 2013, 16:34
Moet ik deze 2drukken samennemen? ......

Ja.

SimonVandenBossche

En voor de drukkracht, welke oppervlakte moet ik hiervoor nemen. Of moet ik deze ook optellen

Jan van de Velde

da's nou de kneep. Of je dat vat nou verhoogt met een pijp met gelijke diameter van het vat, met zo'n glazen buis met diameter 2 cm of met een slangetje dat je via 20 bochten uiteindelijk toch boven dat vat laat uitkomen, al wat telt is de totale vloeistofhoogte boven de bodem.

: communicerende vaten2.png (6.86 KiB) 700 keer bekeken

Overal waar je op gelijke diepte meet, ongeacht de vorm van het vat, overal zul je een gelijke druk aantreffen.

SimonVandenBossche

Dus moet ik de oppervlakte van het vat zelf nemen

Jan van de Velde

Dus moet ik de oppervlakte van het vat zelf nemen

nee

ongeacht de vorm van het vat

dus ook ongeacht het bodemoppervlak. Anders zou je onder op de oceaanbodem nauwelijks druk hebben vanwege het enorme oppervlak. Vergelijk bijvoorbeeld de kegelvormige vaten (2e en 3e van rechts) in mijn tekening: twee ruwweg even grote hoeveelheden vloeistof, de ene bodem is vele malen groter dan de andere. In beide gevallen is de druk onderin even groot.

Je hoeft dus alleen de totale hoogte h van de vloeistof in vat + buis te bepalen. Dat voelt misschien wat tegennatuurlijk aan, maar druk plant zich namelijk in een vloeistof in alle richtingen even sterk voort.

Samen met de valversnelling g (9,81 m/s²) en de dichtheid ρ van de vloeistof (voor water 1000 kg/m³) wordt de druk in pascal ρ·g·h .

SimonVandenBossche

Maar welke A moet ik nou nemen want de druk heb ik al en p=F/A

Dus F = p. A

Jan van de Velde

SimonVandenBossche schreef: ↑vr 22 mar 2013, 18:39
Maar welke A moet ik nou nemen want de druk heb ik al

plaats hier dan eerst eens even de uitwerking van de berekening van die druk, voordat we meer verwarring krijgen.

SimonVandenBossche

Geg: d(buisje) = 2, 0 cm (= 0,02m)

V = 0,000471m3

d(vat) = 20,0cm (= 0,1m)

h(vat) = 10,0cm (=0,1m)

Gvrgd1: P(buisje)

Opl: p = h. ρ (water) . g + p0

p = 1000kg/m3. (0,000471m3/ 0,01^2. π. 9.81 N/kg + 101300Pa

p = 116007,5401Pa

Gvrgd2: P(totaal)

Opl: P(buisje) + P(vat)

Jan van de Velde

ziet er niet a priori verkeerd uit, maar doe dat liever in overzichtelijke stappen:

doorsnede buis = π·r² = 3,14 cm²

hoogte vloeistof in buis = 471: 3,14 = 150 cm = 1,5 m

totale vloeistofhoogte 1,5 + 0,1 = 1,6 m.

p_vloeistof= ρ·g·h = 1000 x 9,81 x 1,6 = 15 696 Pa.

totale druk 101 300 + 15 696 = 117 kPa of gezien de significantie 2,0 van de diameter buis dis 1,2·10⁵ Pa.

Dat prop jij allemaal op één regel, waarmee je je leven hopeloos compliceert, nooit meer fouten kunt terugvinden en wat erger is, geen redeneerbegrip opbouwt.

SimonVandenBossche

Maar welke A moet ik nou nemen voor de drukkracht te berekenen

aadkr

Als ik het goed begrijp wil je de kracht op de bodem berekenen\

F=p.A met A is het oppervlak van de bodum van het vat

SimonVandenBossche

Juist ja. Dus hierbij moet ik geen rekening houden met de diameter en de hoogte van het buisje?

Jan van de Velde

aadkr schreef: ↑vr 22 mar 2013, 21:00
Als ik het goed begrijp wil je de kracht op de bodem berekenen\

die indruk begin ik ook te krijgen, maar die wens lijkt onterecht:

SimonVandenBossche schreef: ↑vr 22 mar 2013, 19:18
..//..

Gvrgd2: P(totaal)

..//..

druk gevraagd lijkt me.

..//..

Bereken de grootte van de drukkracht op de bodem.

moet een typefout zijn: drukkracht is geen grootheid. Zo ben ik het in nog geen enkel natuurkundeboek ooit tegengekomen

Het is het een of het ander, druk of kracht. En de druk hebben we intussen.

SimonVandenBossche

Zo staat het toch in de vraag

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Fysica/natuurkunde, druk vraagstuk

Fysica/natuurkunde, druk vraagstuk

Re: Fysica/natuurkunde, druk vraagstuk

Re: Fysica/natuurkunde, druk vraagstuk

Re: Fysica/natuurkunde, druk vraagstuk

Re: Fysica/natuurkunde, druk vraagstuk

Re: Fysica/natuurkunde, druk vraagstuk

Re: Fysica/natuurkunde, druk vraagstuk

Re: Fysica/natuurkunde, druk vraagstuk

Re: Fysica/natuurkunde, druk vraagstuk

Re: Fysica/natuurkunde, druk vraagstuk

Re: Fysica/natuurkunde, druk vraagstuk

Re: Fysica/natuurkunde, druk vraagstuk

Re: Fysica/natuurkunde, druk vraagstuk

Re: Fysica/natuurkunde, druk vraagstuk

Re: Fysica/natuurkunde, druk vraagstuk