Springen naar inhoud

[natuurkunde] Luchtdruk en oppervlakte


  • Log in om te kunnen reageren

#1

brainiac

    brainiac


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 december 2006 - 21:13

Hallo iedereen,

ik zat een sommetje te maken over de bollen van Maagdenburg.

Deze bollen waren vacuum gezogen, dus er werkte alleen een luchtdruk op maar op welk oppervlakte op π r2 of op 4π r2. Dat is me niet duidelijk het lijkt me zo dat van alle kanten lucht drukt op de bollen.

Het sommetje:

twee halve bollen met straal 0,25 m deze worden leeggepompt tot een druk van
15 mbar de luchtdruk op die dag was 1010 mba. Bereken de kracht die elk van de 16 paarden zou moeten uitoefenen om de bollen van elkaar te trekken

zou iemand het mij mischien kunnen verduidelijken?

bij voorbaat dank

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

#2

Rov

    Rov


  • >1k berichten
  • 2242 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 december 2006 - 21:27

Natuurlijk moet je maar een maal de oppervlakte gebruiken, geen twee maal omdat het twee halve bollen zijn.
Het is eigenlijk heel simpel:
LaTeX
p is de druk op de bollen, hierbij staat e voor extern, i voor intern.

Let wel op dat je het in SI eenheden uitrekent, anders is die kracht niet in Newton maar in mbar [.]m≤. Zet de druk dus om in Pascal.

PS: vergeet volgende keer geen vakgebied tussen vierkante haken in de topictitel. Een boze (:)) moderator gaat dit toch sluiten, en dan moet je weer een nieuw topic openen.

#3

brainiac

    brainiac


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 december 2006 - 21:33

maar samen vormen de bollen 1 bol en de oppervlakte van de bol is 4 pi r2 of zeg nu iets verkeerd

#4

Rov

    Rov


  • >1k berichten
  • 2242 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 december 2006 - 21:54

De oppervlakte van een cirkel is LaTeX , de omtrek LaTeX .

#5

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 26 december 2006 - 22:02

Ik stel voor de oppervlakte van een bol te gebruiken, en niet de oppervlakte van een cirkel.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#6

Rov

    Rov


  • >1k berichten
  • 2242 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 december 2006 - 22:44

Nee Jan, dat dacht ik ook, maar mijn proffysica heeft het voorbeeld in de les voorgedaan (met kleinere bollen en de 16 paarden vervangen door twee studenten :wink:) en in zijn berekening gebruikte hij ook de oppervlakte van de halve bol. Eigenlijk wel logisch, want stel je voor, wat is het moeilijkste om van elkaar af te krijgen, twee halve "bollen" of twee halve "3D elipsen", een kleinere straal dus maar met hetzelfde manteloppervlak.
Een echt concreet bewijs ontglipt mij zelf :)

#7

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6610 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 26 december 2006 - 23:06

Je moet de oppervlakte gebruiken van het deelvlak van de bollen.
De bolvorm is eigenlijk niet bepalend, het zouden net zo goed platte dozen kunnen zijn of langwerpige buizen.
Als je de oppervlakte van de bol gebruikt, dan ben je jezelf aan het foppen, want een deel van de druk die aan de ene kant van de halve bol staat wordt gecompenseerd door druk aan de andere kant.
Het gaat alleen om de component van de druk die haaks op het delingsvlak staat.

#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 26 december 2006 - 23:43

:) Ach, kerstmaaltijden spelen op denk ik. Het gaat natuurlijk om de resultanten van al die krachtjes op al die vierkante centimetertjes bol, en als je dat integreert kom je inderdaad op die cirkel uit. Stom. Afijn, moet af en toe ook eens kunnen.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#9

Rov

    Rov


  • >1k berichten
  • 2242 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 december 2006 - 08:54

Je moet de oppervlakte gebruiken van het deelvlak van de bollen.  
De bolvorm is eigenlijk niet bepalend, het zouden net zo goed platte dozen kunnen zijn of langwerpige buizen.  
Als je de oppervlakte van de bol gebruikt, dan ben je jezelf aan het foppen, want een deel van de druk die aan de ene kant van de halve bol staat wordt gecompenseerd door druk aan de andere kant.  
Het gaat alleen om de component van de druk die haaks op het delingsvlak staat.

Inderdaad, dat is wat beter verwoord dan mijn uitleg :).
Ach ja, zelfs Jan van de Velde is maar een mens :wink:.

#10

oktagon

    oktagon


  • >1k berichten
  • 4502 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 27 december 2006 - 23:00

Ik kan het lelijk mis hebben;maar mijn kennis reikt zover dat de druk op ons leefniveau ca.1kg/cm2 is ofwel 1 atm.Die bol -of de twee halve bollen samen -ondergaan die druk aan hun bolvormig oppervlak en niet op de halve doorsnede.Dus de kracht die je m.i.nodig hebt is boloppervlak maal luchtdruk;reken je dat uit over de doorsnede,dan weer mi.(bolopp/doorsnede)*luchtdruk.
Ik zocht nog naar mijn oude leerboeken,maar die lagen te ver weg!

#11

Rov

    Rov


  • >1k berichten
  • 2242 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 december 2006 - 23:04

Lees mijn eerste post en klazon zijn stukje nog eens aandachtig en post nog eens als je het dan nog niet snapt.

#12

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 27 december 2006 - 23:15

Ja, Oktagon, je hebt het (net als ik eerst) lelijk mis. Die druk werkt wel overal op die bol, maar vanwege die bolvorm ook per definitie niet overal in de goede richting.

Geplaatste afbeelding

de "maagdenburger halve dozen" rechts hebben weliswaar een kleiner oppervlak, maar de druk erop is wel overal effectief in de goede richting en telt dus volledig mee. Dat kun je links van de bollen niet beweren.

Dus, doorsnede gelijk ==> kracht gelijk.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#13

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6610 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 27 december 2006 - 23:33

Oktagon,

voor de berekening van de drukbestendigheid pijpleidingen wordt dezelfde werkwijze gevolgd. Je vermenigvuldigt de druk met de dwarsdoorsnede van de buis, dat levert de totale kracht op de buis in de lengterichting. Die kracht deel je door de materiaaloppervlakte op diezelfde doorsnede en dat geeft de materiaalspanning.
Hetzelfde doe je met de langsdoorsnede over een eenheidslengte, b.v. 1 meter, en dat geeft de materiaalspanning in de dwarsrichting.
De vorm van de buis buiten de doorsnede doet er helemaal niks toe.
Ik meen begrepen te hebben dat je werktuigbouwer bent, dan moet dit voorbeeld je toch aanspreken.

#14

oktagon

    oktagon


  • >1k berichten
  • 4502 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 28 december 2006 - 13:25

Als ik (als bouwkundig onderlegd figuur!) de uitleg van Klazon volg:

Bedoel jij bij de drukbestendigheid van pijpleidingen de inwendige druk,die zich dan m.i. vertaalt in trekspanningen in het materiaal en die vertaal jij dan weer in een totaal kracht in lengterichting.Doet mij meer denken aan een uitwendige drukkracht op een buis,welke je omzet in een knikkracht in de lengterichting van de buis.
Ik meen me te herinneren (uit een engels mechanicaboek),dat men bij buizen met vloeistof-of gasspanningen spreekt over "volumetric -,resp. longitudinal strain",ofwel rek in volume-en lengterichting.
Je komt hier ergens op het hydraulische vlak en daar weet ik zo gezegd "de ballen van af",ving wel eens wat op.
De vorm van de buis zal bij bij een inwendige druk,dan wel bij een uitwendige druk ,van invloed zijn op de op te nemen krachten en dus van de toelaatbare spanningen.
Overigens iedereen prettige feestdagen en hopenlijk wat beter weer;de moderator zal dit wellicht naar WSF-cafe verhuizen als zijnde "social talk"!





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures