Duikfysica

1. Duikfysica Niveau 3 * - duiker Skip intro >>

2. Nota aan de lesgevers • Er bestaan 2 types presentaties : • Type 1 : Basispakket • Dit type dient als basis voor een les die u zelf uitwerkt. Het is dus niet geschikt om zo te gebruiken als les. • Type 2 : Lesvoorbereiding • Dit type is een volledig uitgewerkte les die als dusdaning gegeven kan worden (inclusief oefeningen, lesplan, …) • U kan : • slides kiezen • de volgorde veranderen • alle aanpassingen doen die noodzakelijk zijn voor uw les • aan de lesvoorbereidingen mag u elementen van een bestaand basispakket toevoegen • Wat u NIET mag doen • nieuwe lesstof toevoegen. De presentatie bevat de volledige stof op een bepaald niveau en mag zeker niet verzwaard worden. • Erg belangrijk : • de presentatie bepaalt dus welke stof op een bepaald niveau gegeven mag worden. • de infomap bepaalt welke stof gegeven moet worden. • Mogen we u vragen om de lessen die u met deze presentatie gemaakt hebt, samen met het lesmateriaal (lesplan, oefeningen, …) op te sturen naar edit@nelos.be, zodat we ze kunnen hergebruiken als lesmateriaal • Inhoudelijke opmerkingen rond de presentatie kan u sturen naar cursus@nelos.be (met vermelding van het document nummer), zodat we de nodige rechtzettingen kunnen doen Fysica - 3*Duiker

3. Goed om te weten Dit is een lesvoorbereiding. • Stuurgroep : • Fysica • Verantwoordelijke : • Coene Johan • Redactieteam : • Hubert Ivo • Moens Geert Fysica - 3*Duiker

4. Legende Blauw : Zeker te onthouden De animaties verschijnen niet of staan ondersteboven : InstalleerMacromediaFlash Player Fysica - 3*Duiker

5. Druk Fysica - 3*Duiker

6. Definitie Druk = een kracht (gewicht) uitgeoefend op een oppervlakte. De eenheid van druk is Pa (Pascal). Als afgeleide eenheid gebruiken wij bar 1 bar = 1.000 mbar = 100.000 Pa Fysica - 3*Duiker

7. Luchtdruk Fysica - 3*Duiker

8. Proef van Torricelli Luchtdruk = Druk v.d. kwikkolom = 1,014 bar (Proef op zeeniveau bij 15°C) Fysica - 3*Duiker

9. Grootte van de luchtdruk Uit de meteorologie : = 1.014 hPa (hectoPascal) = 101.400 Pa = 1.014 mbar (millibar) = 1,014 bar Wij nemen aan dat de luchtdruk op zeeniveau gelijk is aan 1 bar Atmosferische druk = Luchtdruk = 1 bar Fysica - 3*Duiker

10. Invloed van de hoogte Tot 5.000 m hoogte neemt de luchtdruk ongeveer lineair met 0,1 bar per 1.000 m af. Fysica - 3*Duiker

11. Waterdruk Elke 10 m diepte neemt de druk met 1 bar toe. Fysica - 3*Duiker

12. Relatieve druk = Waterdruk = Hydrostatische druk diepte (m) vuistregel : waterdruk op diepte (bar) : 10 Waterdruk op diepte Fysica - 3*Duiker

13. Relatieve druk Diepte (m) (bar) 0 10 15 20 25 29 Berekeningsvoorbeeld 0 1 1,5 2 2,5 2,9 Fysica - 3*Duiker

14. Absolute druk Aan de oppervlakte heerst de atmosferische druk (= luchtdruk). In het water heerst de waterdruk (= hydrostatische = relatieve druk). Absolute druk = Atmosferische druk + Relatieve druk Fysica - 3*Duiker

15. Relatieve druk Atmosferische Absolute druk Diepte (m) (bar) druk (bar) (bar) 1 1 0 0 10 1 2 1 15 1 2,5 1,5 1 3 2 20 1 3,5 2,5 25 29 1 3,9 2,9 Berekeningsvoorbeeld Fysica - 3*Duiker

16. Diepte (m) Druk op diepte (bar) : + 1 10 Absolute druk - vuistregel : Fysica - 3*Duiker

17. Diepte - vuistregel : Diepte (m) : ( Druk op diepte (bar) – 1 ) * 10 Fysica - 3*Duiker

18. Absolute druk Fysica - 3*Duiker

19. WetvanPascal Fysica - 3*Duiker

20. Proef Gassen zijn samendrukbaar, vloeistoffen niet. Fysica - 3*Duiker

21. Proef De druk plant zich voort in alle richtingen. Fysica - 3*Duiker

22. Proef De druk plant zich voort met dezelfde grootte. Fysica - 3*Duiker

23. Wet van Pascal Wet van Pascal Een druk, uitgeoefend op een deel van een vloeistof, plant zich in alle richtingen voort met dezelfde grootte Fysica - 3*Duiker

24. Gevolgen De druk onder water werkt langs alle kanten op een duiker in. Fysica - 3*Duiker

25. Gevolgen De Wet van Pascal geldt ook voor gassen. Fysica - 3*Duiker

26. WetvanBoyle-Mariotte Fysica - 3*Duiker

27. Proef Een luchtvolume welk ondergedompeld wordt, verkleint in dezelfde verhouding als de toename van de druk. Fysica - 3*Duiker

28. Wet van Boyle-Mariotte Wet van Boyle-Mariotte Bij constante temperatuur is het volume van een bepaalde hoeveelheid gas omgekeerd evenredig met de druk p * V = constant Fysica - 3*Duiker

29. Wet van Boyle-Mariotte Of nog : Wet van Boyle-Mariotte Bij constante temperatuur is het produkt van druk en volume van een bepaalde hoeveelheid gas constant p * V = constant Fysica - 3*Duiker

30. Dalen van een gesloten gasvolume Een soepel, luchtgevuld voorwerp wordt door de druk vervormd. Fysica - 3*Duiker

31. Stijgen van een open gasvolume De uitzettende lucht kan ontsnappen bij het stijgen. Fysica - 3*Duiker

32. Stijgen van een gesloten gasvolume De uitzettende lucht kan niet ontsnappen tijdens het stijgen. Fysica - 3*Duiker

33. Stijgen zonder uitademen De uitzettende lucht kan niet ontsnappen tijdens het stijgen : LONGOVERDRUK Fysica - 3*Duiker

34. Longoverdruk Voorkomen van een LONGOVERDRUK : - Traag stijgen - Voldoende UITADEMEN tijdens het stijgen Fysica - 3*Duiker

35. Eenheid van gashoeveelheid De constante bepaald in de wet van Boyle-Mariotte wordt verkregen door de druk (p) met het volume (V) te vermenigvuldigen. We verkrijgen voor deze gashoeveelheid een nieuwe eenheid : p * V = constant bar * liter = barl(barliter) Fysica - 3*Duiker

36. Voorbeeld : de duikfles Veronderstel een fles met een inhoud van 12 l gevuld aan een druk van 200 bar. Vermenigvuldigen we beide waarden dan bekomen we een constante van : p * V = 200 (bar) * 12 (l) = 2.400 barl Deze waarde is een maat voor de beschikbare luchthoeveelheid. Fysica - 3*Duiker

37. WetvanArchimedes Fysica - 3*Duiker

38. Proef Het voorwerp neemt de plaats in van het water en wordt schijnbaar lichter. Fysica - 3*Duiker

39. Proef Het verschil tussen het werkelijke gewicht en het schijnbaar gewicht noemen we de opwaartse stuwkracht. Fysica - 3*Duiker

40. Wet van Archimedes Wet van Archimedes Een lichaam, ondergedompeld in een vloeistof, ondergaat een opwaartse stuwkracht gelijk aan het gewicht van de verplaatste vloeistof. Fysica - 3*Duiker

41. Gelijke volumes Het drijfvermogen is afhankelijk van het gewicht. Fysica - 3*Duiker

42. Gelijk gewicht Het drijfvermogen is ook afhankelijk van het volume Fysica - 3*Duiker

43. Toestanden Zinken : Werkelijk gewicht > opwaartse kracht (schijnbaar gewicht is negatief) Stijgen : Werkelijk gewicht < opwaartse kracht (schijnbaar gewicht is positief) Zweven : Werkelijk gewicht = opwaartse kracht (schijnbaar gewicht is nul) Drijven : Zweven aan de oppervlakte Fysica - 3*Duiker

44. Praktisch Uittrimmen door : • Aanpassing gewicht : • Lood bijvoegen • Afwerpen in geval van nood • Aanpassing volume : • Trimvest opblazen/leeglaten • Ademhaling Fysica - 3*Duiker

45. Dichtheid Fysica - 3*Duiker

46. massa m Dichtheid = = (kg/dm³) volume v Dichtheid Gelijke volumes van verschillende stoffen hebben een verschillende massa. De dichtheid van een stof is zijn massa gedeeld door zijn volume. Fysica - 3*Duiker

47. Dichtheid van water De dichtheid van zout water is groter door de opgeloste mineralen en afhankelijk van de geografische ligging. In onze wateren kunnen we stellen : Dichtheid (r)van zoet water = 1 kg/dm³ Dichtheid (r)van zout water = 1,025 kg/dm³ Fysica - 3*Duiker

48. Uitloden Een belangrijk gevolg van het verschil in dichtheid tussen zoet en zout water is het aanpassen van het lood om de duiker uit te trimmen. In zout water : - wordt een zwaardere vloeistof “verplaatst” - is de opwaartse kracht groter Om uit te trimmen moet meer lood toegevoegd worden dan in zoet water (praktisch : 2 à 3 kg). Fysica - 3*Duiker

49. Dichtheid van de lucht Zoals elke stof hebben ook gassen een massa. De massa van 1 m3 lucht gelijk aan 1,29 kg (Bij atmosferische druk en 0°C) . Dichtheid (r) van lucht = 1,29 kg/m3 = 1,29 g/l Fysica - 3*Duiker

50. Berekenenvan hetluchtverbruik Fysica - 3*Duiker