Fysica Hoofdstuk 1 Druk Sportduiken onze passie Druk

Fysica Hoofdstuk 1 Druk Sportduiken onze passie

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 Sportduiken onze passie

Druk: eenheden • Veel gebruikte eenheden van druk zijn: Pascal bar mm kwik m waterkolom kg/cm 2 1 Pa 1 0, 00001 0, 0075 0, 000102 0, 0000102 1 bar 100. 000 1 750 10, 2 1, 02 133 0, 00133 1 0, 0136 0, 00136 9. 810 0, 0981 73, 6 1 0, 1 98. 100 0, 981 736 10 1 1 mm kwik 1 m waterkolom 1 kg/cm 2 Sportduiken onze passie

Soorten druk • Als duiker worden we geconfronteerd met volgende soorten druk: – Luchtdruk = Atmosferische druk – Waterdruk = Hydrostatische druk • Beide samen geeft ons de absolute druk Sportduiken onze passie

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

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

Atmosferische druk Proef van Torricelli Luchtdruk = druk van gewicht kwikkolom (76 cm) = (hoogte kolom) x (dichtheid kwik) x (valversnelling aarde) = 0, 76 m x 13. 546 kg/m 3 x 9, 81 m/sec 2 ≈ 101. 000 Pa Hoe hoog zou de kolom zoet water moeten zijn ? En zeewater ? Sportduiken onze passie

Atmosferische druk • Uit de meteorologie : 1. 013 h. Pa (hecto. Pascal) = 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 Sportduiken onze passie

Atmosferische druk • Tot 5. 000 m hoogte neemt de luchtdruk ongeveer lineair met 0, 1 bar per 1. 000 m af Sportduiken onze passie

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 Sportduiken onze passie

Hydrostatische druk • Proef: gassen zijn samendrukbaar, vloeistoffen niet ! • Toepassing – Hydraulische keuring van duikfles Sportduiken onze passie

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

Hydrostatische druk • Elke 10 meter diepte onder water neemt de druk toe met 1 bar Sportduiken onze passie

Hydrostatische druk • Waterdruk = hydrostatische druk = relatieve druk • Vuistregel: relatieve druk = diepte (m) / 10 Sportduiken onze passie

Fysische wetten: vloeistoffen De Wet van Pascal Sportduiken onze passie

Fysische wetten: vloeistoffen : de wet van Pascal 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 1 m diepte – Drukvariatie is -relatief- groter bij kleinere diepten (longoverdruk!) Sportduiken onze passie

Absolute druk • Absolute druk = atmosferische druk + relatieve druk • pabs = patm + phydr Sportduiken onze passie

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

Druk: samenvatting Definitie Eenheden • 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 Sportduiken onze passie