H1: Druk en Newton
1: Newton
1e beginsel van Newton: traagheid
= alles wat in beweging is wil in beweging blijven, alles wat in rust is wil in rust blijven
- Voorbeeld: je bent aan het rijden, er staat ineens voor u iemand stil je vliegt naar
voor
- ‘Voorwerp in rust blijft uit zichzelf in rust. Bewegend voorwerp wil dez richting +
zin behouden.’
- Als er geen resulterende kracht : in rust is wil in rust blijven
• isWat
• Wat in beweging is wil dezelfde constante snelheid
behouden
2e beginsel van Newton: causaliteitsbeginsel
= als er een resulterende kracht (niet gecompenseerd op andere kracht) op voorwerp
met massa m versnelling voorwerp
Formule: = kracht berekenen
massa x versnelling
- Voorwerp in beweging = wel resulterende kracht
- Voorwerp in rust = geen resulterende kracht
Let op!
- Vermits massa een strikt positieve grootheid is, hebben de kracht en de versnelling
dezelfde richting en zin!
- Bovendien geeft dit beginsel het verband tussen de afgeleide eenheid Newton en de
basiseenheden:
Gevolg: zware voorwerpen zijn moeilijker van bewegingstoestand te veranderen
dat lichte voorwerpen
Voorbeeld: olietanker is veel moeilijker te besturen dan een plezierjacht
3e beginsel van Newton: actie - reactie
= als voorwerp 1 kracht uitoefent op voorwerp 2 voorwerp 2 zelfde kracht uitvoeren op
voorwerp 1 met tegengestelde zin
Voorbeeld: ik duw tegen pot (=actie) pot beweegt (=reactie)
2: Druk
Begrip
= verhouding tussen grootte van loodrechte kracht uitgeoefend op het voorwerp tot het
contactoppervlak
- Voorbeeld: naaldhak op strand massa: gelijk druk: groter (want op groter opp)
- Druk = afgeleide eenheid WANT het is een combinatie van 2 andere eenheden
- Formule: p = F/A
- SI eenheid: Pa = N/m² = kg/ms²
• 1 bar = 1 atmosfeer = 1013 hPa
• Voorbeeld: sporters gaan hoger in bergen druk is lager moeilijker om er
zuurstof uit te halen goede training
Druk in gas
Deeltjes in gas: snelheid v beweging (temp afh.) & botsen tegen wand
richtingverandering
- Som van alle botsingen = totale kracht
- F= gasdeeltje oefent kracht op wand
- F’= wand oefent tegengestelde kracht op gasdeeltje
- Ft=totale kracht alle gasdeeltjes
- Formule: druk van gas = p = F/A
1
,DUS: gasdeeltjes tegen wand wand oefent kracht op gasdeeltjes botsing
- Effect gasdeeltjes: meer deeltjes in volume meer botsingen grotere Ft grotere
druk
- Effect volume: kleiner volume deeltjes sneller wanden bereiken meer botsingen
grotere Ft grotere druk
- Effect temperatuur: hogere temperatuur meer botsingen grotere druk
Gaswet van Boyle en Mariotte:
= stel dat temperatuur constant is, en ik steek hoeveelheid gas in een groter volume, dan
gaat druk dalen
- DUS: druk x volume moet een consante zijn als ene stijgt, moet andere dalen
- Deeltjes leggen n keer meer weg af vooraleer ze botsen
- Druk op wand = n keer kleiner
- Formule: p1.V1 = p2.V2 = constante
Atmosferische druk/ normale luchtdruk
Verschillende luchtlagen elke luchtlaag oefent druk uit op onderliggende luchtlaag
hoe dichter bij aardoppervlak, hoe meer luchtlagen opeen, hoe groter druk op
aardoppervlak
Lucht neemt zoveel mogelijk plaats in, maximaal volume (= uitzettend karakter) ook in
luchtlagen is dit zo gevolg: compressie van luchtlagen op elkaar gecompenseerd door
uitzettend karakter (= samendrukkende kracht) onstaan stabiele situatie in
atmosfeer (uitzettend karakter = samendrukkende kracht)
Atmosferische druk/ normale luchtdruk (pa)= elk voorwerp in atmosfeer zal druk
ondervinden in de lucht (gas)
Hoe dichter bij aardoppervlak hogere luchtdruk
Hoe hoger voorwerp in atmosfeer hoe lager de luchtdruk
Zeeniveau: p0=1013hPa
Weer: sterk bepaald door luchtdruk
Gevolg: ontstaan hoge (=groter dan normale druk) & lage (= lager dan normale druk)
luchtdruk
Barometer= meting luchdruk
Drukverschil over membraan
Ontstaan drukverschil : verschillende plaatsen
1. Tss
2. Tss 2 afgesloten ruimtes door elastisch membraan membraan: vangt
drukverschil
2 situaties
Druk zijde 1 = zijde 2 druk 1 zijde >
andere zijde
= geen resulterende kracht + geen vervorming = vervorming: bep. drukverschil
over membraan
= trommelvlies: normaal = trommelvlies: hol
F1 F2 F2 F1
Voorbeeld: oorontsteking
Als resulterende kracht > maximale elasticiteit van membraan membraan springt
belangrijk dus dat wij logo’s dit gaan bekijken: want er gaat een drukverschil zijn bij
het gehoor
Functie drukverschil: geluid kan waargenomen worden
2
,H2: Stroming
1: Definitie
Stroming= bewegen van de deeltjes binnen het fluïdum
Fluida=verzamelnaam gassen en vloeistoffen die als eigenschap hebben dat deeltjes
makkelijk kunnen bewegen t.o.v. elkaar
Fluidum= uitvloeiende stof; medium dat bij constante temperatuur en druk een
welbepaalde massa en volume, maar geen vaste vorm
Voorbeeld: stroming = wind - fluïdum = lucht
In fluïdum gaan deeltjes zich verplaatsen
Stroming kan zelfs andere voorwerpen meenemen (blaadjes)
2: Soorten stromingen
1. Obv snelheid
= een vector; heeft een grootte, richting, zin en aangrijpingspunt
Laminair Turbulente
= stationair = niet stationair
• Snelheid = plaats afhankelijk • Snelheid = plaats + tijd afhankelijk
• Elk deeltje: dez. weg volgen = stroomlijn • Stroomlijnen niet meer recht
Lijkt alsof er geen beweging is • Wervelingen + rotaties door
Recht + naast elkaar hindernissen
Na bep. tijd: nog steeds hetz. • Wijzigen v moment tot moment
• Vele stroomlijnen= stroombuis
2. Obv viscositeit
= stroperigheid, geeft aan hoe vloeibaar fluïdum is, maat van weerstand die
fluidumdeeltje ondervindt om te stromen
Moleculen ondervinden meer weerstand minder gemakkelijk stromen
Niet viskeus Viskeus
• Voorbeeld: water • Voorbeeld: olie
• Geen invloed van weerstandskrachten • Wel invloed van weerstandskrachten
• Vooral bij gassen, als drukverschillen niet • Wanden en deeltjes zelf
te groot • Energie verlies ( warmte)
• Energie behoud
3: Wettendruk
(1) Continuiteitsvergelijking
- Wat: snelheid van fluïdum is omgekeerd evenredig aan doorsnede van de buis
waardoor het fluïdum stroomt
• Als doorsnede van buis (A) kleiner wordt, gaat snelheid (v) stijgen
- Spraakkanaal wordt tijdens articuleren gevormd
- Buis waar lucht stroomt wijzigen in doorsnede wijziging in stroming
- Formule: A1 . v1 = A2 . v2
- Oppervlake x snelheid MOET constante zijn
• Als oppervlakte daalt door smallere buis lucht gaat daar sneller stromen
(2) Wet v Bernoulli
3
, = som van druk + kinetische energie + potentiele energie is constant in stroming
- Doorsnede v buis: invloed op snelheid + druk invloed op stroming
- Verplaatsing v massa over x vraagt arbeid (=kracht verplaatsing, W)
- Gevolg: energie (potentieel (hoogteverschil) – kinetische (snelheidsverschil)) wijzigen
MAAR behoud mech. en.
• Arbeid leveren energie nodig energie op plaats 2 in buis – energie op
plaats 1 in buis
Energie op plaats 2 = potentiële energie (wijziging in hoogte)
Energie op plaats 1 = kinetische energie (wijziging in snelheid)
• Energie moet aan elkaar gelijk zijn ene stuk gelijkstellen aan andere stuk
(van formule)
- DUS: kinetische energie + potentiele energie + druk = moet constante zijn
• Als je grotere snelheid hebt op smallere stuk v buis druk moet dalen
• + snelheid - druk
• Voorbeeld: douchegrodijn bij water open druk douchecabine zakt plakt
aan je been
• Voorbeeld: lucht sneller door stembanden lagere druk aanzuiging
stembanden
Na een tijd kunnen ze niet meer aangedrukt worden gaan open
snelheid gaat stijgen terug gaat terug dalen gaan terug
aangezogen worden …
= cyclus
Ritme wordt doorgegeven aan moleculen in mond,… komt aan bij
trommelvlies wordt omgezet in toon
= WERKING STEM + GEHOOR
- Formule: p1 + v12 . p/2 + .g.y1 = p2 + v2² . /2 + .g.y2
4: Stromingsweerstand (R)
Bepaald door:
1. Drukverschil
• Hoe meer drukverschil, hoe grotere stroomweerstand (R), hoe kleiner
volumedebiet (D)
• Drukverschil groot tussen en boven stembanden grotere weerstand voor
lucht om te stromen kleiner debiet
2. Doorsnede
• Hoe kleiner doorsnede, hoe grotere stroomweerstand (R), hoe kleiner
volumedebiet (D)
• Weerstand groter debiet kleiner
3. Viscositeit
• Hoe meer viscositeit, hoe grotere stroomweerstand (R), hoe kleiner
volumedebiet (D)
• Hoe viskeuzer grotere weerstand
- Mate v stroming = volumedebiet = volume/tijdsinterval = D (m³/s)
- Formule: R = p/D (kg/m4 . s)
4
1: Newton
1e beginsel van Newton: traagheid
= alles wat in beweging is wil in beweging blijven, alles wat in rust is wil in rust blijven
- Voorbeeld: je bent aan het rijden, er staat ineens voor u iemand stil je vliegt naar
voor
- ‘Voorwerp in rust blijft uit zichzelf in rust. Bewegend voorwerp wil dez richting +
zin behouden.’
- Als er geen resulterende kracht : in rust is wil in rust blijven
• isWat
• Wat in beweging is wil dezelfde constante snelheid
behouden
2e beginsel van Newton: causaliteitsbeginsel
= als er een resulterende kracht (niet gecompenseerd op andere kracht) op voorwerp
met massa m versnelling voorwerp
Formule: = kracht berekenen
massa x versnelling
- Voorwerp in beweging = wel resulterende kracht
- Voorwerp in rust = geen resulterende kracht
Let op!
- Vermits massa een strikt positieve grootheid is, hebben de kracht en de versnelling
dezelfde richting en zin!
- Bovendien geeft dit beginsel het verband tussen de afgeleide eenheid Newton en de
basiseenheden:
Gevolg: zware voorwerpen zijn moeilijker van bewegingstoestand te veranderen
dat lichte voorwerpen
Voorbeeld: olietanker is veel moeilijker te besturen dan een plezierjacht
3e beginsel van Newton: actie - reactie
= als voorwerp 1 kracht uitoefent op voorwerp 2 voorwerp 2 zelfde kracht uitvoeren op
voorwerp 1 met tegengestelde zin
Voorbeeld: ik duw tegen pot (=actie) pot beweegt (=reactie)
2: Druk
Begrip
= verhouding tussen grootte van loodrechte kracht uitgeoefend op het voorwerp tot het
contactoppervlak
- Voorbeeld: naaldhak op strand massa: gelijk druk: groter (want op groter opp)
- Druk = afgeleide eenheid WANT het is een combinatie van 2 andere eenheden
- Formule: p = F/A
- SI eenheid: Pa = N/m² = kg/ms²
• 1 bar = 1 atmosfeer = 1013 hPa
• Voorbeeld: sporters gaan hoger in bergen druk is lager moeilijker om er
zuurstof uit te halen goede training
Druk in gas
Deeltjes in gas: snelheid v beweging (temp afh.) & botsen tegen wand
richtingverandering
- Som van alle botsingen = totale kracht
- F= gasdeeltje oefent kracht op wand
- F’= wand oefent tegengestelde kracht op gasdeeltje
- Ft=totale kracht alle gasdeeltjes
- Formule: druk van gas = p = F/A
1
,DUS: gasdeeltjes tegen wand wand oefent kracht op gasdeeltjes botsing
- Effect gasdeeltjes: meer deeltjes in volume meer botsingen grotere Ft grotere
druk
- Effect volume: kleiner volume deeltjes sneller wanden bereiken meer botsingen
grotere Ft grotere druk
- Effect temperatuur: hogere temperatuur meer botsingen grotere druk
Gaswet van Boyle en Mariotte:
= stel dat temperatuur constant is, en ik steek hoeveelheid gas in een groter volume, dan
gaat druk dalen
- DUS: druk x volume moet een consante zijn als ene stijgt, moet andere dalen
- Deeltjes leggen n keer meer weg af vooraleer ze botsen
- Druk op wand = n keer kleiner
- Formule: p1.V1 = p2.V2 = constante
Atmosferische druk/ normale luchtdruk
Verschillende luchtlagen elke luchtlaag oefent druk uit op onderliggende luchtlaag
hoe dichter bij aardoppervlak, hoe meer luchtlagen opeen, hoe groter druk op
aardoppervlak
Lucht neemt zoveel mogelijk plaats in, maximaal volume (= uitzettend karakter) ook in
luchtlagen is dit zo gevolg: compressie van luchtlagen op elkaar gecompenseerd door
uitzettend karakter (= samendrukkende kracht) onstaan stabiele situatie in
atmosfeer (uitzettend karakter = samendrukkende kracht)
Atmosferische druk/ normale luchtdruk (pa)= elk voorwerp in atmosfeer zal druk
ondervinden in de lucht (gas)
Hoe dichter bij aardoppervlak hogere luchtdruk
Hoe hoger voorwerp in atmosfeer hoe lager de luchtdruk
Zeeniveau: p0=1013hPa
Weer: sterk bepaald door luchtdruk
Gevolg: ontstaan hoge (=groter dan normale druk) & lage (= lager dan normale druk)
luchtdruk
Barometer= meting luchdruk
Drukverschil over membraan
Ontstaan drukverschil : verschillende plaatsen
1. Tss
2. Tss 2 afgesloten ruimtes door elastisch membraan membraan: vangt
drukverschil
2 situaties
Druk zijde 1 = zijde 2 druk 1 zijde >
andere zijde
= geen resulterende kracht + geen vervorming = vervorming: bep. drukverschil
over membraan
= trommelvlies: normaal = trommelvlies: hol
F1 F2 F2 F1
Voorbeeld: oorontsteking
Als resulterende kracht > maximale elasticiteit van membraan membraan springt
belangrijk dus dat wij logo’s dit gaan bekijken: want er gaat een drukverschil zijn bij
het gehoor
Functie drukverschil: geluid kan waargenomen worden
2
,H2: Stroming
1: Definitie
Stroming= bewegen van de deeltjes binnen het fluïdum
Fluida=verzamelnaam gassen en vloeistoffen die als eigenschap hebben dat deeltjes
makkelijk kunnen bewegen t.o.v. elkaar
Fluidum= uitvloeiende stof; medium dat bij constante temperatuur en druk een
welbepaalde massa en volume, maar geen vaste vorm
Voorbeeld: stroming = wind - fluïdum = lucht
In fluïdum gaan deeltjes zich verplaatsen
Stroming kan zelfs andere voorwerpen meenemen (blaadjes)
2: Soorten stromingen
1. Obv snelheid
= een vector; heeft een grootte, richting, zin en aangrijpingspunt
Laminair Turbulente
= stationair = niet stationair
• Snelheid = plaats afhankelijk • Snelheid = plaats + tijd afhankelijk
• Elk deeltje: dez. weg volgen = stroomlijn • Stroomlijnen niet meer recht
Lijkt alsof er geen beweging is • Wervelingen + rotaties door
Recht + naast elkaar hindernissen
Na bep. tijd: nog steeds hetz. • Wijzigen v moment tot moment
• Vele stroomlijnen= stroombuis
2. Obv viscositeit
= stroperigheid, geeft aan hoe vloeibaar fluïdum is, maat van weerstand die
fluidumdeeltje ondervindt om te stromen
Moleculen ondervinden meer weerstand minder gemakkelijk stromen
Niet viskeus Viskeus
• Voorbeeld: water • Voorbeeld: olie
• Geen invloed van weerstandskrachten • Wel invloed van weerstandskrachten
• Vooral bij gassen, als drukverschillen niet • Wanden en deeltjes zelf
te groot • Energie verlies ( warmte)
• Energie behoud
3: Wettendruk
(1) Continuiteitsvergelijking
- Wat: snelheid van fluïdum is omgekeerd evenredig aan doorsnede van de buis
waardoor het fluïdum stroomt
• Als doorsnede van buis (A) kleiner wordt, gaat snelheid (v) stijgen
- Spraakkanaal wordt tijdens articuleren gevormd
- Buis waar lucht stroomt wijzigen in doorsnede wijziging in stroming
- Formule: A1 . v1 = A2 . v2
- Oppervlake x snelheid MOET constante zijn
• Als oppervlakte daalt door smallere buis lucht gaat daar sneller stromen
(2) Wet v Bernoulli
3
, = som van druk + kinetische energie + potentiele energie is constant in stroming
- Doorsnede v buis: invloed op snelheid + druk invloed op stroming
- Verplaatsing v massa over x vraagt arbeid (=kracht verplaatsing, W)
- Gevolg: energie (potentieel (hoogteverschil) – kinetische (snelheidsverschil)) wijzigen
MAAR behoud mech. en.
• Arbeid leveren energie nodig energie op plaats 2 in buis – energie op
plaats 1 in buis
Energie op plaats 2 = potentiële energie (wijziging in hoogte)
Energie op plaats 1 = kinetische energie (wijziging in snelheid)
• Energie moet aan elkaar gelijk zijn ene stuk gelijkstellen aan andere stuk
(van formule)
- DUS: kinetische energie + potentiele energie + druk = moet constante zijn
• Als je grotere snelheid hebt op smallere stuk v buis druk moet dalen
• + snelheid - druk
• Voorbeeld: douchegrodijn bij water open druk douchecabine zakt plakt
aan je been
• Voorbeeld: lucht sneller door stembanden lagere druk aanzuiging
stembanden
Na een tijd kunnen ze niet meer aangedrukt worden gaan open
snelheid gaat stijgen terug gaat terug dalen gaan terug
aangezogen worden …
= cyclus
Ritme wordt doorgegeven aan moleculen in mond,… komt aan bij
trommelvlies wordt omgezet in toon
= WERKING STEM + GEHOOR
- Formule: p1 + v12 . p/2 + .g.y1 = p2 + v2² . /2 + .g.y2
4: Stromingsweerstand (R)
Bepaald door:
1. Drukverschil
• Hoe meer drukverschil, hoe grotere stroomweerstand (R), hoe kleiner
volumedebiet (D)
• Drukverschil groot tussen en boven stembanden grotere weerstand voor
lucht om te stromen kleiner debiet
2. Doorsnede
• Hoe kleiner doorsnede, hoe grotere stroomweerstand (R), hoe kleiner
volumedebiet (D)
• Weerstand groter debiet kleiner
3. Viscositeit
• Hoe meer viscositeit, hoe grotere stroomweerstand (R), hoe kleiner
volumedebiet (D)
• Hoe viskeuzer grotere weerstand
- Mate v stroming = volumedebiet = volume/tijdsinterval = D (m³/s)
- Formule: R = p/D (kg/m4 . s)
4
