Fysica Hoofdstuk 1 Druk

Druk = een kracht uitgeoefend op een oppervlakte Druk – Definitie Druk = een kracht uitgeoefend op een oppervlakte Gewicht (massa onder aantrekkingskracht aarde) is ook een kracht De eenheid van druk is Pa (Pascal). Als afgeleide eenheid gebruiken wij bar 1 bar = 1.000 mbar = 100.000 Pa

Veel gebruikte eenheden van druk zijn: Druk: eenheden Veel gebruikte eenheden van druk zijn: Pascal bar mm kwik m waterkolom kg/cm2 1 Pa 1 0,00001 0,0075 0,000102 0,0000102 1 bar 100.000 750 10,2 1,02 1 mm kwik 133 0,00133 0,0136 0,00136 1 m waterkolom 9.810 0,0981 73,6 0,1 1 kg/cm2 98.100 0,981 736 10

Als duiker worden we geconfronteerd met volgende soorten druk: Luchtdruk = Atmosferische druk Waterdruk = Hydrostatische druk Beide samen geeft ons de absolute druk

Aardatmosfeer 80 km luchtlagen, onder invloed van de zwaartekracht Atmosferische druk Aardatmosfeer 80 km luchtlagen, onder invloed van de zwaartekracht Luchtlagen “steunen” op elkaar en de aarde => luchtdruk

Proef van Torricelli Luchtdruk = druk van gewicht kwikkolom (760 mm) Atmosferische druk Proef van Torricelli Luchtdruk = druk van gewicht kwikkolom (760 mm) = 1,013 bar (proef op zeeniveau bij 15°C)

Proef van Torricelli Luchtdruk Atmosferische druk = druk van gewicht kwikkolom (76 cm) = (hoogte kolom) x (dichtheid kwik) x (valversnelling aarde) = 0,76m x 13.546 kg/m3 x 9,81 m/sec2 ≈ 101.000 Pa Hoe hoog zou de kolom zoet water moeten zijn ? En zeewater ?

Wij nemen aan dat de luchtdruk op zeeniveau gelijk is aan 1 bar Atmosferische druk Uit de meteorologie : 1.013 hPa (hectoPascal) = 101.300 Pa 1.013 mbar (millibar) = 1,013 bar Wij nemen aan dat de luchtdruk op zeeniveau gelijk is aan 1 bar Atmosferische druk = Luchtdruk = 1 bar

Atmosferische druk Tot 5.000 m hoogte neemt de luchtdruk ongeveer lineair met 0,1 bar per 1.000 m af

Hydrostatische druk Water 71% van het aardoppervlak is bedekt met water, van één meter tot enkele kilometer diep Waterlagen “steunen” op elkaar en de aarde => waterdruk => hydrostatische druk www. nasaimages.org

Proef: gassen zijn samendrukbaar, vloeistoffen niet ! Hydrostatische druk Proef: gassen zijn samendrukbaar, vloeistoffen niet ! Toepassing Hydraulische keuring van duikfles

Hydrostatische druk Proef: druk plant zich in een vloeistof voort in alle richtingen, en met dezelfde grootte

Elke 10 meter diepte onder water neemt de druk toe met 1 bar Hydrostatische druk Elke 10 meter diepte onder water neemt de druk toe met 1 bar

Waterdruk = hydrostatische druk = relatieve druk Vuistregel: relatieve druk = diepte (m) / 10

Fysische wetten: vloeistoffen De Wet van Pascal

Fysische wetten: vloeistoffen : de wet van Pascal Een druk, uitgeoefend op een deel van een vloeistof, plant zich in alle richtingen voort met dezelfde grootte. Toepassingen: Druk in een onderwatergrot Onmogelijkheid te ademen door een buis op 1m diepte Drukvariatie is -relatief- groter bij kleinere diepten (longoverdruk!)

Absolute druk = atmosferische druk + relatieve druk pabs = patm + phydr

Diepte [m] =( Druk op diepte [bar] – 1 ) * 10 Absolute druk Diepte [m] Druk op diepte [bar] = + 1 10 Diepte [m] =( Druk op diepte [bar] – 1 ) * 10

Druk: samenvatting Definitie Eenheden Atmosferische druk Pascal Bar Atmosferische druk 1 bar Proef van Torricelli In functie van de hoogte Hydrostatische druk 1 bar per 10 m water Wet van Pascal Absolute druk Som van de atmosferische druk en de hydrostatische druk