[natuurkunde] Hydrostatica

Moderators: ArcherBarry, Drieske, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 37

[natuurkunde] Hydrostatica

Een bal drijft op het water en is voor de helft ondergedompeld.
Om de bal volledig onder te dompelen moet men een bijkomende kracht Fx van 10 N uitoefenen.
Hoeveel bedraagt het gewicht van de bal?
Antwoord:10N

Opl:Tot zover kom ik al:
Als de bal drijft op het water is Fz = Fa => mg = pgV
g langs beide kanten schrappen.
M = 1000.V

Als de bal volledig onder het water is is het volume van de verplaatste vloeistof gelijk aan het gewicht van de bal.

Fa - Fz - fx =o
P.g.V - m.g - 10 = 0
1000.10.V - m.10 - 10 = 0

Ik weet niet goed hoe ik hier verder moet\ of ik wel juist zit.
Iemand die me kan helpen?

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.
Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 7.472

Re: [natuurkunde] Hydrostatica

katbeer96 schreef:
do 20 jun 2019, 14:26
Als de bal volledig onder het water is is het volume van de verplaatste vloeistof gelijk aan het gewicht van de bal.
Dat zou zo zijn als de bal uit zichzelf volledig onder water zou blijven. Maar nu moet je er met 10N op duwen om dat voor elkaar te krijgen.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 48.322

Re: [natuurkunde] Hydrostatica

We kunnen dit wel volgens een stappenberekening doen, maar is dat nodig?
Als redeneren ook volstaat:
om de bal half onder te dompelen is zijn gewicht nodig.
om de bal helemaal onder te dompelen is dus .... maal zijn gewicht nodig.
extra kracht voor volledige onderdompeling dus ......... gewicht bal.

Berichten: 4

Re: [natuurkunde] Hydrostatica

Hallo Katbeer96

Teken eerst de twee situaties. Dan teken je in beide situaties een krachtendiagram. De som van de krachten is in beide gevallen 0. Verder werk je het uit zoals je eerst deed maar hou er nu rekeningen mee dat de V in de formule voor de Archimedeskracht (p*g*V), in de drijvende situatie gelijk is aan V1 maar dat de V in de ondergedompelde situatie gelijk is aan 2 keer V1. De bal was in de drijvende situatie maar voor de helft onder water.


Uit de drijvende situatie kan je halen, na schrappen van g, dat V1 = (massa bal)/(dichtheid van water).

Vul dit in, in de formule bij de ondergedompelde situatie. Als je verder uitwerkt zal je zien dat de dichtheid geschrapt kan worden. Uiteindelijke krijg je: 2*g*(massa bal) - (massa bal)*g = F waarbij F de kracht van 10 N voorstelt.

Tenslotte krijg je (massa bal)*g = (F)/(2-1) = 10N/1 = 10 N

Groetjes

FructoseFather

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 5.722

Re: [natuurkunde] Hydrostatica

Bedenk dat als de bal voor de helft in het water zit, dat er dan 2 krachten op de bal aangrijpen.
de eerste kracht is de zwaartekracht die in het middelpunt van de bal aangrijpt
de tweede kracht is de opwaardse kracht en deze is gelijk aan het halve volume van de bal vermenigvuldigd met de dichtheid van water (1000) .10
Bedenk dat als je een extra kracht op de bal uitoefend en deze zakt net zo diep dat de bal net onder het oppervlak van het water verdwijnd,dat dan de opwaardse kracht 2 keer zo groot wordt en dat de zwaartekracht dat je daar 10N bij op moet tellen.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 5.722

Re: [natuurkunde] Hydrostatica

Nog even . je vraagt naar het gewicht van de bal
Maar dit is niet correct.
Het gaat om de zwaartekracht die in het middelpunt van de bal aangrijpt waarna gevraagd wordt.

Reageer