4.1 het molecuulmodel

• Industrial design engineering
• WO
• Studiejaar 4

leerdoelen

• Je leert wat de verschillende fasen en faseovergangen zijn.
  
• Je leert  wat  het molecuulmodel inhoudt
• Je leert dichtheid berekenen.
  
• Vervormingen (plastisch en plastisch)
• de Wet van Hooke  Fv=Cu toepassen
• Je leert rek en spanning berekenen.
  
• Je begrijpt wat elasticiteitsmodulus E is en
• waar je E in Binas kan vinden

Het molecuulmodel

Moleculen houden zich aan 6 bepaalde regels. 

Dit noemen we het Molecuulmodel

Fasen van een stof

Faseovergangen

Als de temperatuur stijgt, gaan de moleculen sneller bewegen. Hierdoor zet de stof uit. Warme lucht heeft dus een groter volume dan koude lucht.

Smeltpunt en kookpunt

smeltpunt

Temperatuur waarbij de stof overgaat van vast naar vloeibaar. 

kookpunt

Temperatuur waarbij de stof overgaat van vloeibaar naar gasvormig. 

Verband tussen dichtheid, massa en volume

p=dichtheid (kg/m^3)

m=massa (kg)

V=volume (m^3)

1 g/cm3=1000 kg/m3 !!?

ρ=​V​​m​​

Geef de andere twee formules die afgeleid kunne worden van deze formule.

maak nu  vraag 4 , 5, en 6 

Veerconstante

• De hoeveelheid kracht die nodig is om een veer 1 cm of 1 meter uit te rekken.

• Een constante waarde, afhankelijk van het materiaal

C=​u​​F​​

maak opdracht 12 a, en 12b

rek 

(onafhankelijk van lengte)

rek

   = rek

   = uitrekking (m)

   = oorspronkelijke lengte (m)

(eenheid?)

spanning

spanning

    

    = spanning in Pascal

F = kracht (N)

A = oppervlakte (m^2)

spanning-rekdiagram

spanning-rekdiagram

gebied 1: Elastisch gebied.

gebied 2: Vloeigebied.

gebied 3: Vloeien voorbij. C geeft maximale treksterkte weer.

gebied 4: Insnoering. Bij D breekt het materiaal. 

Elasticiteitsmodulus

De elasticiteitsmodulus E van rubber is:

tussen 10^-3 en 10^-4  met in de kop van de tabel 109 Pa.

Dat is samen:

E tussen 106 Pa en 105 Pa

Bestudeer het onderstaande diagram:
a. Geef aan in welk gebied elastische en plastische vervorming plaatsvindt.
b. Geef aan in welk gebied de formule voor de elasticiteitsmodulus geldt.
c. Geef ook in de grafiek de treksterkte van het materiaal aan.

welke materialen zijn bros?

welke materialen noemen we star of stijf?

Opgave

Rick wil een kunstwerk van 18 kg ophangen aan een 5 mm dikke draad van 80 cm lang. De draad breekt bij een spanning van 7*10^6 N/m^2. Is de draad sterk genoeg?

Stel dat de draad uitrekt van 80 cm naar 90 cm. Hoe groot is de rek in de kabel?