14.4 druk

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo t, mavo
• Leerjaar 4

14.4 Druk 

Lesdoel: 

- Berekeningen met de formule voor druk maken.

-Rekenen met Pascal

leerdoelen; Je kunt

1. uitleggen hoe de druk op een ondergrond verandert bij een verandering van de grootte van het oppervlak en de grootte van de kracht.
2. de druk van een voorwerp op een ondergrond berekenen.
3. de eenheden van druk in elkaar omrekenen.
4. situaties benoemen waarbij een kleine druk van belang is.
5. situaties benoemen waarbij een grote druk van belang is.

Belang lesdoel

Je begrijpt b.v. hoe je iemand kan redden die door het ijs is gezakt....

De formule van druk komt meestal terug op eindexamens

Voorkennis

Ben jij al eens door het ijs gezakt ?

Druk hangt af van kracht en oppervlak:

De druk wordt groter als:

-het oppervlak kleiner wordt.

- de kracht groter wordt.

Oefenopdracht 1

Een personenauto oefent een druk op de grond uit van 25 N/cm². Hoeveel pascal is dat?

Voorbeeldopdracht

Een personenauto oefent een druk op de grond uit van 25 N/cm². Hoeveel pascal is dat?

Je moet omrekenen van N/cm² naar N/m² (Pa).

Er geldt: 1 m² = 10 000 cm²

25 N/cm²*10 000 cm²=250 000 N/m²

^{=250 000 Pa=250 kPa}

Druk verkleinen

Als je het oppervlak vergroot waarop een kracht werkt, verklein je de druk.

Bijvoorbeeld een fundering voor een muur

In veel situaties wil je dat de druk onder een bepaalde waarde blijft. 

Je kunt ook de oppervlakte waarop de kracht werkt groter maken. Als de fundering breed genoeg is, wordt de druk op de bodem niet zo groot dat de muur verzakt.

Oefenopdracht 2

Een bouwvakker metselt een muur. De muur en de fundering hebben een lengte van 6,0 m. De totale zwaartekracht die de muur op de fundering uitoefent is 240 000 N.

In de voorschriften staat dat de druk die de muur op de grond uitoefent maximaal 8,0 N/cm² mag zijn.

1. Bereken hoe breed de fundering ten minste moet zijn.

voorbeeldopdracht

1. gegeven: Zwaartekracht Fz = 240 000 N
                       Lengte muurtje l = 6,0 m
                      maximale druk p = 8,0 N/cm2
2. Gevraagd: breedte b= .... meter
   
3. Uitwerking:             -->            =
                      240 000 N/8 N/cm² =30 000 cm² =3 m^{2
   Maar we moeten de breedte hebben? Wat nu???}

p=​A​​F​​

A=​p​​F​​

Voorbeeldopdracht

        240 000 N/8 N/cm² =30 000 cm² =3 m²

Maar we moeten de breedte hebben? Wat nu???

1. gegeven: A= 3 m², l = 6 m
2. Gevraagd: Breedte b in meters
3. Formule: A=l*b  --> b=A/l 
4. Berekening b= 3/6=0,5
5. Antwoord: de breedte van de fundering moet 0,50 meter breed zijn

Vraag

Autogordels mogen niet te smal zijn.

Bij een botsing wordt je lichaam met een kracht

van ongeveer 5000N in de gordels geduwd.

Het oppervlak waarmee je lichaam tegen

de gordel drukt is 0,4m2.

Bereken de druk van de gordel op je lichaam.

 

Geg 

F = 5000 N

A = 0,4 m2

Gevr:

p

Opl:

p = F/A = 5000/0,4 

p= 12500N/m2  

 

vraag

Op een rijplaat onder de band van een auto werkt een kracht van 36000N.

Hierdoor is de druk onder de rijplaat 2000

N/m2. 

Bereken de oppervlakte van de plaat. 

Bereken de oppervlakte van de plaat.   

p =
2000 N/m2

F= 36000N

A
= F/p 

A =36000/2000 

A = 18m2 

Opdrachten maken

Lezen en maken paragraaf 14.4 druk