[natuurkunde] Hydrostatische druk

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer

Bericht 16-06-'12, 12:59

Made By Ipax

Berichten: 80

Hydrostatische druk

Hallo iedereen,

binnekort heb ik examen fysica. Vandaar maak ik een oefening over hydraulische druk opnieuw. Maar ik heb hulp nodig, want ik vind ze nogal "moeilijk".

Een U-vormige buis met lange benen is gevuld met kwik (Hg). In het rechterbeen (binnendiameter= Øin) wordt achtereenvolgens 50mL en 100mL olie gegoten.

Dus met een tekening illustreer ik het veronderstelde resultaat:
U-vormige buis.PNG
U-vormige buis.PNG (6.9 KiB) 632 keer bekeken
1. Leid de meest eenvoudige formules af waarmee het niveauverschil (Δh oftewel h3; in cm!) tussen de vloeistofniveaus in beide benen kan worden berekend.

2.Bespreek bondig de randvoorwaarden aan welke moet voldaan worden opdat je formule geldig is.

Oplossing voor puntje 1:

Tot nu toe heb ik alleen de formules voor de hydrostatische drukken te berekenen:

pHg= ρHg * g * h2

polie= ρolie * g * h1

pHg= polie

Oplossing voor puntje 2:
  • De vloeistoffen mogen sowieso niet in elkaar oplossen.
  • De scheidingslijn tussen de vloeistoffen mag niet in de radius van de U-vormige buis liggen.
Hoe moet ik nu verder?
Omhoog

Bericht 16-06-'12, 13:32

Typhoner

Gebruikersavatar
Berichten: 2.455

Re: Hydrostatische druk

voor puntje 1 ben je er al bijna: vul bij

pHg= polie

nu de uitdrukkingen voor p in die je hebt afgeleid. Probeer die gelijkheid te herschrijven naar h1-h2.

Punt 2 is volgens mij inderdaad het belangrijkste
This is weird as hell. I approve.
Omhoog

Bericht 16-06-'12, 13:48

Made By Ipax

Berichten: 80

Re: Hydrostatische druk

Dus zoiets als: h1-h2= Δh= polie/ (g * ρolie) - pHg/ (g * ρHg) ?
Omhoog

Bericht 16-06-'12, 13:54

Jan van de Velde

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.265

Re: Hydrostatische druk

Made By Ipax schreef: ↑za 16 jun 2012, 12:59
  • De scheidingslijn tussen de vloeistoffen mag niet in de radius van de U-vormige buis liggen.
leg dan eens uit waarom niet?
zubuis.png
zubuis.png (24.75 KiB) 632 keer bekeken
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
Omhoog

Bericht 16-06-'12, 14:00

Typhoner

Gebruikersavatar
Berichten: 2.455

Re: Hydrostatische druk

Made By Ipax schreef: ↑za 16 jun 2012, 13:48
Dus zoiets als: h1-h2= Δh= polie/ (g * ρolie) - pHg/ (g * ρHg) ?
niet echt, geef eens een volledige uitwerking?

Er kan nooit een p in staan als je p hebt ingevuld.
This is weird as hell. I approve.
Omhoog

Bericht 16-06-'12, 14:07

Made By Ipax

Berichten: 80

Re: Hydrostatische druk

Jan:

Volgens mij geeft het niet de "ware" hoogte weer, aangezien de hoogte groter wordt wanneer ik de ruis zou kunnen recht plooien. Niet dan?

En kan het zijn dat "de buis moet ten alle tijden open blijven" ook een voorwaarde is?

Typhoner:

Wacht even.. Dit is een begin: ρHg * g * h2= ρolie * g * h1
Omhoog

Bericht 16-06-'12, 14:13

Typhoner

Gebruikersavatar
Berichten: 2.455

Re: Hydrostatische druk

Made By Ipax schreef: ↑za 16 jun 2012, 14:07
Wacht even.. Dit is een begin: ρHg * g * h2= ρolie * g * h1
Ah, ik ben niet wakker :shock:

Je vorige uitleg was in orde.

Nu moet je proberen de p weg te werken.
This is weird as hell. I approve.
Omhoog

Bericht 16-06-'12, 14:40

Made By Ipax

Berichten: 80

Re: Hydrostatische druk

Dus:

Δh= polie/ (ρolie * g) - pHg/ (ρHg * g)= (ρHg * g * h2)/ (ρolie * g) - (ρolie * g * h1)/ (ρHg * g)

We kunnen g schrappen:

Δh= (ρHg * h2)/ ρolie - (ρolie * h1)/ ρHg
Omhoog

Bericht 16-06-'12, 15:51

Jan van de Velde

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.265

Re: Hydrostatische druk

Made By Ipax schreef: ↑za 16 jun 2012, 14:07
Jan:

Volgens mij geeft het niet de "ware" hoogte weer, aangezien de hoogte groter wordt wanneer ik de ruis zou kunnen recht plooien. Niet dan?
euhm, wat zou er dan hier niet in orde zijn:
zcommu.png
zcommu.png (9.02 KiB) 631 keer bekeken

En kan het zijn dat "de buis moet ten alle tijden open blijven" ook een voorwaarde is?
yep
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
Omhoog

Bericht 16-06-'12, 16:19

Made By Ipax

Berichten: 80

Re: Hydrostatische druk

Okee, volgens mij is daar niks mis mee. Maar ik zou eigenlijk niet weten waarom anders.. :?

En hoe zit dat met vraag 1? Want ik zou egt nie weten hoe ik aan één simpele formule kom om het niveauverschil te kunnen berekenen... :(
Omhoog

Bericht 16-06-'12, 17:16

Jan van de Velde

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.265

Re: Hydrostatische druk

Made By Ipax schreef: ↑za 16 jun 2012, 14:07
Wacht even.. Dit is een begin: ρHg * g * h2= ρolie * g * h1


ρHg * g * h2= ρolie * g * h1

so far so good
  • in beide leden komt dezelfde g voor. Doe daar wat aan.
  • herschrijf nu tot h2 = .....


daarnaast, ik zie nu wat je eerder bedoelde dat je olie niet de bocht in mocht: voor het drukverschil maakt het geen fluit uit, maar het dringt nu pas tot me door dat je in het begin olie in mL toevoegt. Dan is het inderdaad niet prettig als de olie de bocht ingaat, want dan krijg je gecompliceerde omrekeningen van olievolume naar oliehoogte.
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
Omhoog

Bericht 17-06-'12, 09:31

Made By Ipax

Berichten: 80

Re: Hydrostatische druk

Dat vereenvoudig ik dan tot:

ρHg *g* h2= ρolie *g* h1---> ρHg * h2= ρolie * h1 (overzetten van g wilt zeggen dat ik deel door hetzelfde)

Herschrijven van h2:

ρHg (h1- Δh)= ρolie * h1
Omhoog

Bericht 17-06-'12, 09:57

Jan van de Velde

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.265

Re: Hydrostatische druk

oftewel
\( h_1 - \Delta h = \frac{\rho_{olie}}{\rho_{Hg}}h_1\)


dit kan nog verder herschreven worden totdat er staat
\(\Delta h = {.....} \)


Vraag is nu, waar willen we eigenlijk heen? Er zijn volumes olie gegeven. En een diameter buis.moet dat er ook in?
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
Omhoog

Bericht 17-06-'12, 10:00

Made By Ipax

Berichten: 80

Re: Hydrostatische druk

sorry, maar ik kan de formules in Latex niet zien.. :?
Omhoog

Bericht 17-06-'12, 10:21

Jan van de Velde

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.265

Re: Hydrostatische druk

Ja, dat zag ik ook, kreeg het niet gerepareerd en heb het eerst even gemeld. Kostte wat tijd.

kun je dit herschrijven totdat er aan één kant staat Δh = ............. ?

Vraag is dan, hoe verder. Hoeveelheid olie is gegeven in mL, en de diameter van de buis is bekend. Hoogte kunnen we dus zonodig via diameter omwerken naar volume.
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
Omhoog
Reageer

Terug naar “Huiswerk en Practica”