[natuurkunde] Hydrostatica U-buis met water en olie

Freya2960

Een U-vormige buis bezit gelijke verticale benen van 60 cm lengte. De buis is tot op halve hoogte gevuld met water. Men giet één been tot aan de rand vol met olie (p=800kg/m^3). Dan is de lengte van de oliekolom in de buis ...

A: 24cm

B: 30cm

C: 37,5cm

D: 50cm

Kan iemand me misschien helpen met een methode om dit soort oefeningen op te lossen? Het juiste antwoord is D.

Jan van de Velde

Freya2960 schreef: een methode om dit soort oefeningen op te lossen?

tekenen.
eerst links en rechts 30 cm water.

druk van een vloeistofkolom = ρ·g·h
g is sowieso aan beide zijden gelijk,

drukken moeten aan beide zijden gelijk zijn, dus evenwichtsvoorwaarde wordt
ρ_L·h_L = ρ_R·h_R

omdat aan beide zijden ρ gelijk is, moeten de h's aan weerszijden ook gelijk zijn. duhh.....

: ubuis2.png (13.87 KiB) 732 keer bekeken

dan gieten we de buis links vol met olie tot de rand. daarbij zal links het waterniveau dalen en rechts onvermijdelijk evenveel stijgen (inzicht) .

stel een nieuwe evenwichtsvoorwaarde op.
daarna heb je in dit geval 3 opties:

1) berekenen: je hebt drie onbekenden in je evenwichtsvoorwaarde. Je hebt dus nog twee vergelijkingen nodig om aan drie vergelijkingen met drie onbekenden te kunnen komen, zodat dat oplosbaar wordt. Zie je welke?

2) de gegeven opties voor de oliehoogte uitproberen. Dat scheelt één onbekende, maar voor de hoogtes van de waterkolommen links en rechts ligt een tweede vergelijking dik voor de hand. Nu heb je een stelsel van twee vergelijkingen met twee onbekenden.

3) Je kunt jezelf rekenwerk besparen door twee opties sowieso weg te strepen. Zie je welke, en waarom?
Blijven er twee opties over. Gezien de verhoudingen van de dichtheden olie en water: kan 37,5 cm olie en 22,5 cm water links in evenwicht zijn met 37,5 cm water rechts?

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] Hydrostatica U-buis met water en olie

Hydrostatica U-buis met water en olie

Re: Hydrostatica U-buis met water en olie