[natuurkunde] Druk op een astronaut

Roosvd

Onder normale omstandigheden oefent het menselijk hart een druk uit van 15 000 Pa op het slagaderbloed.Onder stress-omstandigheden , zoals bij het opstijgen en landen , kan deze druk oplopen tot 24 000 Pa. Onderstel nu dat een astronaut landt op het oppevlak van een grote planeet waarvoor de gravitatieversnelling 60 m/s^2 is. De astronaut staat rechtop , waardoor zijn hersenen zich ongeveer 40 cm boven zijn hart bevinden. de hersenen moeten voorzien worden van bloed , anders valt de astronaut flauw. We verwaarlozen de stromingssnelheid van het bloed. De massadichtheid van het bloed stellen we gelijk aan 1000 kg/m^3 .
De bloeddruk in de hersenen van de astronaut bedraagt bij benadering :
A : -24000 Pa
B: 0 Pa
C : 24000 Pa
D : 48000 Pa

Blijkbaar is het antwoord 0 Pa en de uitleg is:
je moet eerst de hydrostatische druk berekenen , dan kom je inderdaad 24000 Pa uit. In de formule rho . g . h is de h eigenlijk de diepte. ( vb onder het wateroppervlak ). We weten dat bij landen de druk 24000 Pa is. ( dat is gegeven. ) We weten ook dat de hersenen boven het hart liggen. We moeten dus de gegeven 24000 Pa verminderen met onze eigen berekende hydrostatische druk.
24000 Pa - 24000 Pa = 0 Pa

Maar hoe kan je nu een hydrostatische druk van iets berekenen als die boven het 'wateroppervlak' ligt? Je gaat toch ook niet de druk van het water op een vis berekenen als die vis een meter boven het water zweeft?
En verder, er staat dat de druk bij het landen KAN oplopen tot 24000 Pa (met wat heeft dit te zien?) , toch niet dat die 24 000 pa is bij het landen op die planeet?

Alvast bedankt

Jeroen de Jong

Je hart is hier de pomp en moet dit hoogteverschil overwinnen. Dit wordt ookwel opvoerdruk genoemt

Jan van de Velde

Roosvd schreef:
Maar hoe kan je nu een hydrostatische druk van iets berekenen als die boven het 'wateroppervlak' ligt?

Er ligt hier niks "boven" een vloeistofoppervlak. Het hart zit onder een kolom bloed en moet dus de druk leveren om die kolom bloed omhoog te kunnen houden.

Roosvd

Jan van de Velde schreef: Er ligt hier niks "boven" een vloeistofoppervlak. Het hart zit onder een kolom bloed en moet dus de druk leveren om die kolom bloed omhoog te kunnen houden.

Dus hij moet een druk leveren van p= rho * g* h= 1000*60*0,4= 24 000 Pa ? En verder?

Jan van de Velde

Als het hart met 24000 Pa omhoog duwt, en de hydrostatische druk (de druk van de vloeistofkolom in 40 cm ader, neerwaarts) daaraan gelijk is, wat is dan de druk bovenaan dei vloeistofkolom?

Roosvd

Jan van de Velde schreef: Als het hart met 24000 Pa omhoog duwt, en de hydrostatische druk (de druk van de vloeistofkolom in 40 cm ader, neerwaarts) daaraan gelijk is, wat is dan de druk bovenaan dei vloeistofkolom?

Ik zou nog steeds 24 000 Pa zeggen want bovenaan de vloeistofkolom is er toch geen hydrostatische druk ?

Jan van de Velde

Oeps, hardnekkige beeldmisvorming

iemand duwt met een kracht van 150 N onderaan een ijzeren staaf met een gewicht van 100 N
Als jij die staaf van boven probeert tegen te houden, hoeveel kracht heb jij dan nog nodig?

iemand duwt met een kracht van 125 N onderaan een ijzeren staaf met een gewicht van 100 N
Als jij die staaf van boven probeert tegen te houden, hoeveel kracht heb jij dan nog nodig?

iemand duwt met een kracht van 100 N onderaan een ijzeren staaf met een gewicht van 100 N
Als jij die staaf van boven probeert tegen te houden, hoeveel kracht heb jij dan nog nodig?

iemand duwt met een druk van 100 N/cm² onderaan een slang met een doorsnede van 1 cm²
In de slang bevindt zich een hoeveelheid kwik met een gewicht van 100 N, dat de slang precies de volle lengte vult.
Hoe hard moet jij bovenaan de slang duwen op de kwikkolom om te voorkomen dat het kwik bovenaan uit de slang stroomt?

Het hart duwt met een druk van 24000 Pa onderaan tegen een vloeistofkolom die op de pomp een hydrostatische druk uitoefent van 24000 Pa.
hoe hard moet jij bovenaan die vloeistofkolom drukken om te voorkomen dat het bloed er bovenaan uit spuit?

Roosvd

Jan van de Velde schreef: Oeps, hardnekkige beeldmisvorming

1.iemand duwt met een kracht van 150 N onderaan een ijzeren staaf met een gewicht van 100 N
Als jij die staaf van boven probeert tegen te houden, hoeveel kracht heb jij dan nog nodig?

2.iemand duwt met een kracht van 125 N onderaan een ijzeren staaf met een gewicht van 100 N
Als jij die staaf van boven probeert tegen te houden, hoeveel kracht heb jij dan nog nodig?

3.iemand duwt met een kracht van 100 N onderaan een ijzeren staaf met een gewicht van 100 N
Als jij die staaf van boven probeert tegen te houden, hoeveel kracht heb jij dan nog nodig?

4.iemand duwt met een druk van 100 N/cm² onderaan een slang met een doorsnede van 1 cm²
In de slang bevindt zich een hoeveelheid kwik met een gewicht van 100 N, dat de slang precies de volle lengte vult.
Hoe hard moet jij bovenaan de slang duwen op de kwikkolom om te voorkomen dat het kwik bovenaan uit de slang stroomt?

Het hart duwt met een druk van 24000 Pa onderaan tegen een vloeistofkolom die op de pomp een hydrostatische druk uitoefent van 24000 Pa.
hoe hard moet jij bovenaan die vloeistofkolom drukken om te voorkomen dat het bloed er bovenaan uit spuit?

1. 50 N
2. 25 N
3. Geen kracht meer nodig want het is in evenwicht
4. Je hoeft niet meer te drukken want het is in evenwicht

Dus je hoeft zelf niet meer te drukken bovenaan de vloeistofkolom om te voorkomen dat het bloed eruit spuit...

Maar stel dat je dat wel moest doen, zou de bloeddruk in de hersenen dan negatief worden?

Alvast bedankt voor je uitleg, dit helpt!

Jan van de Velde

Roosvd schreef:
Dus je hoeft zelf niet meer te drukken bovenaan de vloeistofkolom om te voorkomen dat het bloed eruit spuit...

dus is de bloeddruk ter hoogte van de hersenen (bovenaan die vloeistofkolom) 0 Pa .

Roosvd schreef:

Maar stel dat je dat wel moest doen, zou de bloeddruk in de hersenen dan negatief worden?

zolang jij nog moet duwen niet. Als je het bloed er bij wijze van spreken uit moest trekken wel.

Kravitz

Opmerking moderator

Interessant weetje en de daaruit volgende discussie afgesplitst naar dit onderwerp.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] Druk op een astronaut

Druk op een astronaut

Re: Druk op een astronaut

Re: Druk op een astronaut

Re: Druk op een astronaut

Re: Druk op een astronaut

Re: Druk op een astronaut

Re: Druk op een astronaut

Re: Druk op een astronaut

Re: Druk op een astronaut

Re: Druk op een astronaut