Download
1 / 25
250 likes | 451 Views
Natuurkunde V6:. M.Prickaerts 21-02-13. Molecuultheorie. Stoffen zijn opgebouwd uit zeer kleine deeltjes, moleculen, die weer opgebouwd zijn uit atomen Tussen moleculen werken zwakke aantrekkingskrachten, vanderwaalskrachten Er is ruimte tussen moleculen; intermoleculaire ruimte
E N D
Natuurkunde V6: M.Prickaerts 21-02-13
Molecuultheorie • Stoffen zijn opgebouwd uit zeer kleine deeltjes, moleculen, die weer opgebouwd zijn uit atomen • Tussen moleculen werken zwakke aantrekkingskrachten, vanderwaalskrachten • Er is ruimte tussen moleculen; intermoleculaire ruimte • Moleculen zijn voortdurend in beweging en komen daarbij met elkaar in botsing, hierbij veranderen de snelheden waardoor een molecuul geen constante snelheid heeft
Inwendige energie • Moleculen zijn altijd in beweging waardoorze kinetische energie hebben • Daarnaast oefenen ze krachten op elkaar uit waardoor ze potentiële energie hebben • Des te groter de afstand, hoe groter de potentiële energie (bekend) • Ekin+Epot=Einwendig
Aggregatietoestanden • Vast; Vaste plaats, regelmatig rooster,trillen zacht op vaste plek • Bij hogere temperatuur, harder trillen, meer ruimte tussen moleculen, stof zet uit • Vloeibaar; Geen vaste plaats, bewegen kriskras langs elkaar door, grotere ruimte dan bij vast • Gas; Geen vaste plaats, grote afstand van elkaar, grote snelheid (krachten) onafhankelijke deeltjes (diffusie)
Faseovergang • Voor iedere faseovergang is energie nodig/komt energie vrij • Staat in binas, let op de eenheden
Temperatuur • Diverse eenheden • Celsius, Kelvin, Fahrenheit enz. • Zegt iets over de gemiddelde kinetische energie • Temperatuurstijging neemt de gemiddelde kinetische energie dus ook toe • Natuurkunde; Kelvin, berust op bewegingen • C>K +273,15 • K>C -273,15
Een hydraulisch werktuig bestaat uit 2 cilinders die met elkaar verbonden zijn door een buis of slang gevuld met vloeistof. Hierop liggen zuigers. ? N 7 N Oppervlakte = 32 cm2 Oppervlakte = 4 cm2 Hydraulische vloeistof F F A A 7 F 4 32 7 x 32 F = 4 Hydraulisch werktuig 1 + v.b. opg. Bereken de kracht op de blauwe zuiger P kleine zuiger P grote zuiger = De druk onder de zuigers is hetzelfde (dezelfde hoogte in vloeistof) = Er is dus een krachtvergroting Van 8 X !!!!! = F = 56 N
Hydraulisch werktuig 2 + v.b. opg. 13,5 cm vb 1,5 cm A = 2 cm2 De oppervlakte van de grote cilinder is 9 x zo groot A = 18 cm2 De kracht op de grote cilinder is dan ook 9 x zo groot De hoeveelheid vloeistof die verplaats wordt = constant Kleine cilinder : klein oppervlak, grote lengte Grote cilinder : groot oppervlak, kleine lengte Als je de kleine zuiger 13,5 cm verplaatst dan zal de grote cilinder zich 1/9 van deze afstand verplaatsen. In bovenstaand voorbeeld is dit dan 13,5 :9 = 1,5 cm
Simulatie hydraulische pomp Tijdens opgaande beweging van de pomphendel wordt er olie in de cilinderpomp getrokken. Door de aanzuigende werking komt de kleine kogel los en wordt de grote kogel vastgezogen.
Tijdens neergaande beweging van de pomphendel wordt de olie in de hoofdcilinder gepompt. Hierdoor gaat de zuigerstang omhoog. De kleine kogel sluit de weg af door de neerwaarts gedrukte olie, de grote kogel komt hierdoor los.
Blijven pompen … Kleine en grote sluitkogel
… en neer. Zo is wel hoog genoeg, laten we de zuigerstang nu maar zakken.
Door het eigengewicht van de zuigerstang zakt de zuigerstang, eventueel geholpen door de aanwezige last.
En we zijn weer bij de Beginstand aanbeland. herhaling
Bereken het volume (V) 2m x V m = 0,1 m 0,2 m 320 N P = F 0,02 m2 P = A Stap 1 Afleiding vloeistofdruk formule dl1 + voorbeeld 4 berekening V = l x b x h V = 0,2 x 0,1 x 2 V = 0,04 m3 Bereken de massa (m) Stap 2 2 m m = 800 x 0,04 m = 32 kg Bereken zwaartekracht (Fz) Stap 3 0,1 m 0,2 m Fz = m x g Fz = 32 x 10 Fz= 320 N Hoe groot is de druk op 2 m diepte in een bak gevuld met olie ( = 800 kg/m3). Bereken de druk (P) Stap 4 Kies een oppervlakte maakt niet uit hoe groot ! A = l x b A = 0,2 x 0,1 Beschouw het als een balk die gemaakt is van olie. (Je hebt als eens een druk van een ijzeren balk berekend) A = 0,02 m2 Bereken op dezelfde manier de druk op de bodem van bovenstaande balk P = 16000 N/m2
Bereken het volume (V) V V x x m = m = 320 N P = F F 0,02 m2 P = P = A A Stap 1 Afleiding vloeistofdruk formule dl2 A = l x b V = l x b x h V = 0,2 x 0,1 x 2 F Fz = m x g V = 0,04 m3 P = l x b Bereken de massa (m) Stap 2 m x g P = m = 0,04 x 800 l x b m = 32 kg V x x g V = l x b x h P = Bereken zwaartekracht (Fz) Stap 3 l x b Fz = m x g lxbx h x x g Fz = 32 x 10 P = l x b Fz= 320 N Formule voor vloeistofdruk Bereken de druk (P) Stap 4 h x x g P = A = l x b Valversnelling in N/kg A = 0,2 x 0,1 Dichtheid in kg/m3 A = 0,02 m2 Hoogte (diepte) in m P = 16000 N/m2 2 x800 x 10 = 16000 N/m2 (Pa) Uit voorbeeld P =
F P = A F 123600 = 0,25 Voorbeeld 5 berekening De duikboot hiernaast maakt onderwater foto’s.Het kijkglas in de duikboot kan een maximale drukvan 220000 Pa verdragen. a] Bereken tot welke diepte deze duikboot in zout water ( = 1030 kg/m3) maximaal kan afdalen. Pvl = h x x g 220000 = h x 1030 x 10 h = 21,36 m b] Het kijkglas heeft een oppervlakte van 25 dm2. Bereken de kracht op het glas als deze duikboot 12 m diep is. Pvl = h x x g 25 dm2 = 0,25 m2 Pvl = 12 x 1030 x 10 Pvl = 123600 Pa F = 30900 N
