[natuurkunde] ballon en manometer

Tempus

Voor school moet ik een experiment bedenken met het onderwerp 'druk in een ballon'. En mijn leraar stelde voor om een experiment met een ballon en een water manometer te doen. Maar ik heb er nogal moeite mee om hier iets interessants mee te verzinnen. Eerst dacht ik er aan om de wet van Boyle te bewijzen, door ballonen van verschillend volume te gebruiken en van die ballonen de druk te meten. Maar toen bedacht dat dit niet zal werken omdat je er in de ballonen dan verschillende hoeveelheden lucht zouden zitten. Een ander idee van me was om met de druk, de veerconstante van de ballon uit te rekenen, maar mijn ideeën blijven hier haperen. Heeft iemand wat ideeën of suggesties voor me?

Jan van de Velde

Een ander idee van me was om met de druk, de veerconstante van de ballon uit te rekenen, maar mijn ideeën blijven hier haperen.

Dit is anders interessant zát, omdat die veer"constante" van een ballon vérre van constant is.

jkien

Deze voorbeelden helpen je misschien op weg: 1 2 3 4

Tempus

Dit is anders interessant zát, omdat die veer"constante" van een ballon vérre van constant is.

Is dit ook te meten met behulp van een watermanometer? Want in de eerste link van jkien wordt ook gezegd dat de druk in een ballon redelijk constant blijft. En zonder drukverschil zou ik niet weten hoe ik die veer'constante' met een watermanometer zou moeten berekenen.

Jan van de Velde

Is dit ook te meten met behulp van een watermanometer?

Bedenk eens?

Voor 1 bar drukverschil (≈ 760 mm Hg) heeft een watermanometer een schaallengte van ...... cm.

De ballon in het eerste filmpje van Jkien gaat tot ongeveer 840 mmHg, dus zo'n 80 mmHg drukverschil.

Hoe lang zou je je watermanometer moeten maken?
Zou je dat nauwkeurig kunnen aflezen denk je?

Tempus

Eens kijken of ik begrijp wat je bedoelt:

Δh(water) = (ρ(kwik) * Δh(kwik)) / ρ(water) = (13546 kg/m^3 * 80 * 10^-3 m) / 998 kg/m^3 ≈ 1,1 m

Dus de watermanometer zou al minstens enkele meters lang moeten zijn :eusa_whistle: En erg nauwkeurig aflezen zal dus ook moeilijk gaan....

Jan van de Velde

Dus de watermanometer zou al minstens enkele meters lang moeten zijn :eusa_whistle: En erg nauwkeurig aflezen zal dus ook moeilijk gaan....

Welnee. Die ballon in het filmpje ploft bij 80 mmHg overdruk, ofwel, zoals je perfect berekent, bij 1,1 mwk (MeterWaterKolom). Met anderhalf, maximaal 2 mwk overdruk kun je de meeste ballonnnen vast wel laten ploffen? Lijkt me prima te doen. En juist door die lange schaal kun je érg nauwkeurig aflezen!!

Tempus

Ik zal wel iets simpels over het hoofd zien, maar is een paar meter niet wat lang voor een waterkolom? En als de te meten hoogte groot is, dan is de schaalverdeling toch ook groot? Dus dan kan je juist minder nauwkeurig aflezen.

Jan van de Velde

is een paar meter niet wat lang voor een waterkolom?

Nee hoor. Een tafel, een statief, een doorzichtige buis of slang, kind kan de was doen.

En als de te meten hoogte groot is, dan is de schaalverdeling toch ook groot? Dus dan kan je juist minder nauwkeurig aflezen.

uhh..... die schaalverdeling breng je zelf aan.

Stel dat je druk 1 mbar verandert.

hoeveel mm verandert dan de hoogte in een open kwikkolommanometer?
Verborgen inhoud
0,76 mm
hoeveel mm verandert dan de hoogte in een open waterkolommanometer?
Verborgen inhoud
10,3 mm

op welke manometer zie je deze kleine verandering dus het best??? (max 1 x raden)

](*,) Kenmerk van een nauwkeurig afleesbaar instrument: Een kleine verandering geeft een grote uitslag.

En daar gaat het om. Er is geen enkele reden om op je watermanometer een schaalverdeling in decimeters te zetten. :eusa_whistle:

Tempus

Oké, ik denk dat ik je begrijp. Maar goed, dus met zo'n opstelling als in het filmpje zou je dus de elasticiteit (is dit een correcte term i.p.v. veer'constante'?) van de ballon bij verschillende volumes kunnen bereken? Ik heb er zelf al over nagedacht en ik denk aan deze methode:

1. Bepaal het volume van de ballon een aantal keren.

2. Bereken de druk bij de bepaalde volumes.

3. Bereken de oppervlakte van de ballon, waarbij je de ballon als een cirkel opvat (als de uitkomst dan niet te veel afwijkt).

4. Bereken de kracht in de ballon met F = pA.

5. Dan moet je die F nog op de een of andere manier omrekenen naar C, maar hoe dat zou moeten, kan ik zo niet bedenken.

Klopt het zo? Zo ja, hoe zou ik dan stap 5 kunnen uitvoeren?

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] ballon en manometer

[natuurkunde] ballon en manometer

Re: [natuurkunde] ballon en manometer

Re: [natuurkunde] ballon en manometer

Re: [natuurkunde] ballon en manometer

Re: [natuurkunde] ballon en manometer

Re: [natuurkunde] ballon en manometer

Re: [natuurkunde] ballon en manometer

Re: [natuurkunde] ballon en manometer

Re: [natuurkunde] ballon en manometer

Re: [natuurkunde] ballon en manometer