Luchtdruk, hydrostatische druk en Bernouilli

• Natuurkunde
• HBO
• Studiejaar 3

Gas- en vloeistofdruk en Bernouilli

Nodig: potlood, pen en tabblad om dingen op te zoeken

Spongebob leeft op de bodem van de zee, wij ook toch?

Mensen en dieren leven op de bodem van een zee van . . .

Het verband tussen de luchtdruk (in Pa) en de hoogte (in m) is

1. exponentieel
2. lineair
3. kwadratisch
4. logaritmisch

Via Excel verband onderzocht:

Dit verband blijkt lineair te zijn ( R>0,95)

(log(p),h)

Leg in je eigen woorden uit hoe drinken door een rietje werkt.

Leg uit hoe ik kan bepalen waar mijn accessoire van gemaakt is.

Teken een VLS van mijn accessoire wanneer het op de weegschaal ligt.

Hoe groot is de opwaartse kracht die water uitoefent op mijn accessoire?

Teken een VLS van mijn accessoire wanneer het aan een touwtje in het water hangt.

Opwaartse kracht

De zwaartekracht op de verplaatste hoeveelheid water:

F​opw​​=ρ​medium​​⋅g⋅V​object​​

Wat betekent Eureka?

1. Hoera!
2. Ik heb gevonden!
3. Ik heb ontdekt!
4. Dat moet het zijn!

De balans...

1. blijft in evenwicht
2. kantelt naar rechts (acrylbal)
3. kantelt naar links (pingpongbal)

Hoe heette de koning die Archimedes uitdaagde om te bepalen waar zijn kroon van gemaakt was?

Hydrostatische druk

De druk die een kolom vloeistof (typisch water) uitoefent op op een punt h meter lager gelegen.

p=​A​​F​z,medium​​​​=​A​​ρ⋅V⋅g​​=​A​​g⋅ρ⋅A⋅h​​=ρ⋅g⋅h

Hoe hoog moet een kwikkolom zijn om een druk van 1,0 bar te leveren?

Hoe hoog is een kolom kwik die een druk uitoefent gelijk aan 1,0 bar?

p=ρ⋅g⋅h=13546⋅9,81⋅h=p​0​​→h=76cm

Wet van Bernouilli

"Een fluïdum dat een snelheid heeft, levert een lagere druk op de wand." - Bernouilli (geboren in Groningen in 1700)

Progressieve aderverkalking 

Arteroscerose (aderverkalking) wordt veroorzaakt door:

1. overgewicht
2. roken
3. hoge bloeddruk
4. man zijn

Formule Bernouilli

​2​​1​​ρv​2​​+mgh+p=C

Zoek op wat debiet betekent.

Progressieve aderverkalking 

Leg adhv de WvB uit waarom aderverkalking gevaarlijk is.

Lesdoelen

Aan het einde van deze bijeenkomst kunnen studenten rekenen en redeneren met:

de Wet van Archimedes

hydrostatische druk

de Wet van Bernouilli

Leg uit waarom water spiegelt van onderaf.

Ballon onder water

Je hebt een ballon een beetje verzwaard, zodat hij nét blijft drijven. Wat gebeurt er wanneer je de ballon onder duwt? 

De ballon...

1. stijgt weer
2. blijft op dezelfde hoogte
3. zinkt

Leg met vaktaal uit dat de ballon zinkt.

Waarom zinkt de ballon?

Tijdens het onderdrukken, neemt de hydrostatische druk op de ballon toe, waardoor het volume afneemt (Boyle). De opwaartse kracht neemt dus af, waardoor de ballon zinkt.