[natuurkunde] Kracht op een zuiger bepalen (hydrostatische druk)
Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood
-
- Berichten: 71
Kracht op een zuiger bepalen (hydrostatische druk)
Snapt iemand deze opgave? Had de druk al wel kunnen bepalen van het rechtse deel van 40 cm:
p = p(atm) + ρ . g. h = 101300 + 800 . 10 . 0,4 = 104500 Pa
Verder dacht ik aan p = F/A dus
F(rechts) = 104500 . 0,04 = 4180 N
zodat
F/0,05 = 104500 <=> 104500 . 0,05 = 5225 N
Ik dacht dat het verschil tussen beide krachten dan zou moeten uitgeoefend worden door de zuiger, dus:
5225 - 4180 = 1045 N
Dit is echter geen antwoordmogelijkheid bij de vraag.
Kan iemand me helpen? Alvast bedankt!
p = p(atm) + ρ . g. h = 101300 + 800 . 10 . 0,4 = 104500 Pa
Verder dacht ik aan p = F/A dus
F(rechts) = 104500 . 0,04 = 4180 N
zodat
F/0,05 = 104500 <=> 104500 . 0,05 = 5225 N
Ik dacht dat het verschil tussen beide krachten dan zou moeten uitgeoefend worden door de zuiger, dus:
5225 - 4180 = 1045 N
Dit is echter geen antwoordmogelijkheid bij de vraag.
Kan iemand me helpen? Alvast bedankt!
- Bijlagen
-
- Schermafbeelding 2018-06-24 om 12.15.49.png (289.25 KiB) 878 keer bekeken
- Pluimdrager
- Berichten: 6.594
Re: Kracht op een zuiger bepalen (hydrostatische druk)
neem voor de berekening g=10 anders kom je niet op het juiste antwoord
als je in de tekening die grootte horizontale lijn ziet staan , dan moet de druk links gelijk zijn aan de druk rechts
ga na dat deze druk een waarde heeft van 3200 N/m^2
ik zie dat je ook rekent met de buitenluchtdruk , maar dat hoeft niet want die druk is links en rechts gelijk aan elkaar
als je toch rekent met de buitenluchtdruk van 100000 N/m^2 dan zal er in dat rechrse been ter hoogte van die lange horizontale lijn een druk ont staan door de luchtdruk maar ook door de hydrostatische drulk van die olie kolom van 4 dm en deze druk is 3200 N/m^2
als je in de tekening die grootte horizontale lijn ziet staan , dan moet de druk links gelijk zijn aan de druk rechts
ga na dat deze druk een waarde heeft van 3200 N/m^2
ik zie dat je ook rekent met de buitenluchtdruk , maar dat hoeft niet want die druk is links en rechts gelijk aan elkaar
als je toch rekent met de buitenluchtdruk van 100000 N/m^2 dan zal er in dat rechrse been ter hoogte van die lange horizontale lijn een druk ont staan door de luchtdruk maar ook door de hydrostatische drulk van die olie kolom van 4 dm en deze druk is 3200 N/m^2
-
- Berichten: 71
Re: Kracht op een zuiger bepalen (hydrostatische druk)
En waarom? Aan de rechterkant is er immers geen zuiger, dan moet de buitenluchtdruk toch wel worden gebruikt?
Met 3200 Pa kom ik uit op:
3200 . 0,04 = 128
zodat:
3200 . 0,05 = 160
Dat zou een verschil zijn van 160 - 128 = 32 N?
Met 3200 Pa kom ik uit op:
3200 . 0,04 = 128
zodat:
3200 . 0,05 = 160
Dat zou een verschil zijn van 160 - 128 = 32 N?
- Pluimdrager
- Berichten: 6.594
Re: Kracht op een zuiger bepalen (hydrostatische druk)
je hebt gelijk , de buitenluchtdruk van 100000 N/m^2 moet wel worden gebruikt .
dus F2 in het rechterbeen is 128 + 4000 =4128 N
dus F2 in het rechterbeen is 128 + 4000 =4128 N
- Pluimdrager
- Berichten: 6.594
Re: Kracht op een zuiger bepalen (hydrostatische druk)
de druk onderaan in het rechterbeen met een hoogte van de olie van 4 dm -s de optelling van de buitenluchtdruk van 100000 N/m^2
de en de hydrostatische druk van die olie kolom van 4 dm, dus de totale druk die daar werkt is 100000 +3200=103200 N/m^2.
en deze druk drukt ook tegen de onderkant van die zuiger aan , en dit resulteert in een vertikale kracht die vertikaal omhoog werkt en op de onderkant van die zuiger inwerkt en een groott heeft van 103200 . 0,05=5160 N
neem voor de buitenluchtdruk een waarde van 100000 N/m^2 en niet de waarde die jij gebruikt.
de en de hydrostatische druk van die olie kolom van 4 dm, dus de totale druk die daar werkt is 100000 +3200=103200 N/m^2.
en deze druk drukt ook tegen de onderkant van die zuiger aan , en dit resulteert in een vertikale kracht die vertikaal omhoog werkt en op de onderkant van die zuiger inwerkt en een groott heeft van 103200 . 0,05=5160 N
neem voor de buitenluchtdruk een waarde van 100000 N/m^2 en niet de waarde die jij gebruikt.
- Berichten: 4.545
Re: Kracht op een zuiger bepalen (hydrostatische druk)
beide buizen zijn open?
dan hoef je atmosferische druk niet mee te nemen in het drukevenwicht, alleen de kolom olie!
p1=p2
p=F/A etc...
dan hoef je atmosferische druk niet mee te nemen in het drukevenwicht, alleen de kolom olie!
p1=p2
p=F/A etc...
- Pluimdrager
- Berichten: 6.594
Re: Kracht op een zuiger bepalen (hydrostatische druk)
hier ben ik het niet mee eens
aan het laatste gedeelte van je berekening staat: F1 =160 N.
maar dit is de grootte van de naar boven gerichte kracht die op de onderkant van die zuiger werkt
maar op de bovenkant van de zuiger werkt een verikaal naar beneden gerichte kracht die alleen word veroorzaakt door de buiten luchtdruk van 100000 N/m^2
dit geeft dus een vertikale kracht naar beneden die op de bovenkant van de zuiger werkt van 100000 . 0,05=5000 N
aan het laatste gedeelte van je berekening staat: F1 =160 N.
maar dit is de grootte van de naar boven gerichte kracht die op de onderkant van die zuiger werkt
maar op de bovenkant van de zuiger werkt een verikaal naar beneden gerichte kracht die alleen word veroorzaakt door de buiten luchtdruk van 100000 N/m^2
dit geeft dus een vertikale kracht naar beneden die op de bovenkant van de zuiger werkt van 100000 . 0,05=5000 N
- Berichten: 4.545
Re: Kracht op een zuiger bepalen (hydrostatische druk)
deze waarde zie ik niet bij de keuzeantwoorden staan..
- Moderator
- Berichten: 51.271
Re: Kracht op een zuiger bepalen (hydrostatische druk)
inderdaad, of tel ze bij beide buiseinden op, maar ja, dat komt op hetzelfde neer.ukster schreef: beide buizen zijn open?
dan hoef je atmosferische druk niet mee te nemen in het drukevenwicht, alleen de kolom olie!
rechts p =ρ.g·h = 800 x 10 x 0,4 = 3200 N/m²
links F = p x A = 3200 x 0,05 = 160 N.
klaar.
en daar kun je links en rechts een atmosferische druk van 100 000 N/m² bij gaan inrekenen, maar dat gaat je eindantwoord geen iota veranderen.
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
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
- Pluimdrager
- Berichten: 6.594
Re: Kracht op een zuiger bepalen (hydrostatische druk)
beste ukster.
""deze waarde zie ik niet bij de keuzeantwoorden staan""
laten we nu eens de buitenluchtdruk niet weglaten maar stellen op p(atmospherisch )=100000 N/m^2
Als we dan naar het vloeistofoppervlak rechts in de buis kijken en we bewegen ons over een afstand van 4 dm naar beneden en we gaan dan de totaledruk berekenen die op dat ronde vloeistofschijfje staat en vertikaal naar beneden werkt
deze druk is opgebouwd uit 2 drukken
de eerste druk is de luchtdruk van p(lucht)=100000 N/m^2
de tweede druk is de hydrostatische druk en gelijk aan p(hydrostaties)=p=800 .10. 0,4=3200 N/m^2
beide drukken opgeteld geeft p(totaal)=3200+100000=103200 N/m^2
deze druk plant zich onveranderd in de vloeistof voort
Dus op de onderkant van de zuiger in dat linker been staat een vertikale kracht te werken in vertikaal omhoog gericht is en een groott heeft van F=p .A=103200 .0,05=5160 N
op de bovenkant van de zuiger werkt alleen de luchtdruk van p=100000 N/m^2
Dus door deze luchtdruk werkt er op de bovenkant van de zuiger een vertikale kracht naar beneden met een grootte van
F=p .A=100000 . 0,05=5000 N
De zuiger moet in krachtenevenwicht zijn.
Dus op de bovenkant van de zuiger een vertikale kracht naar beneden van 5000 N
op de onderkant van de zuiger een vertikale kracht naar boven van 5160 N
Conclusie.
om te zorgen voor krachtenevenwicht moet er nog een extra vertikale kracht naar beneden op de bovenkant van de zuiger werken van 160 N
""deze waarde zie ik niet bij de keuzeantwoorden staan""
laten we nu eens de buitenluchtdruk niet weglaten maar stellen op p(atmospherisch )=100000 N/m^2
Als we dan naar het vloeistofoppervlak rechts in de buis kijken en we bewegen ons over een afstand van 4 dm naar beneden en we gaan dan de totaledruk berekenen die op dat ronde vloeistofschijfje staat en vertikaal naar beneden werkt
deze druk is opgebouwd uit 2 drukken
de eerste druk is de luchtdruk van p(lucht)=100000 N/m^2
de tweede druk is de hydrostatische druk en gelijk aan p(hydrostaties)=p=800 .10. 0,4=3200 N/m^2
beide drukken opgeteld geeft p(totaal)=3200+100000=103200 N/m^2
deze druk plant zich onveranderd in de vloeistof voort
Dus op de onderkant van de zuiger in dat linker been staat een vertikale kracht te werken in vertikaal omhoog gericht is en een groott heeft van F=p .A=103200 .0,05=5160 N
op de bovenkant van de zuiger werkt alleen de luchtdruk van p=100000 N/m^2
Dus door deze luchtdruk werkt er op de bovenkant van de zuiger een vertikale kracht naar beneden met een grootte van
F=p .A=100000 . 0,05=5000 N
De zuiger moet in krachtenevenwicht zijn.
Dus op de bovenkant van de zuiger een vertikale kracht naar beneden van 5000 N
op de onderkant van de zuiger een vertikale kracht naar boven van 5160 N
Conclusie.
om te zorgen voor krachtenevenwicht moet er nog een extra vertikale kracht naar beneden op de bovenkant van de zuiger werken van 160 N
- Berichten: 4.545
Re: Kracht op een zuiger bepalen (hydrostatische druk)
Dit is een goed en sluitend verhaal waar geen spelt tussen is te krijgen.