druk in omgekeerde maatcilinder

Floor stelde deze vraag op 04 januari 2018 om 16:46.

Kan iemand mij iets uitleggen mbv deze opdracht?



Een maatcilinder van 40 cm hoog wordt ondersteboven d = 20 cm onder water geduwd. Zie de figuur. De buitenluchtdruk is 1,00 bar.
Hoe groot is x? (zie bijlage)

Eerst dacht ik dat de buitendruk gelijk zou zijn als de druk in het gedeelte Z. Maar dat kan natuurlijk niet omdat het daar vacuum is. Dus P=0. 
Vervolgens dacht ik dat P1<Pbuitenluchtd, want de druk van buiten zorgt ervoor dat  het water de maatcilinder binnen dringt. P1 wordt veroorzaakt door P2 en Pwater. 

Ik weet niet zeker of mijn redenatie klopt! Kan iemand het mij uitleggen?
Dank,
Floor 

Reacties

Jan van de Velde op 04 januari 2018 om 18:10

Floor plaatste:


Eerst dacht ik dat de buitendruk gelijk zou zijn als de druk in het gedeelte Z. Maar dat kan natuurlijk niet omdat het daar vacuum is. Dus p=0. 

Whoah...  Vacuüm?
Toen je die maatcilinder omkeerde zat dat ding vol met lucht, dan kan dat nu toch niet ineens vacuüm zijn, absolute druk = 0 ??

Buiten de maatcilinder drukt de buitenlucht, en een waterkolom van d m, binnen de maatcilinder drukt pz, en een waterkolom van x m. 
dus geldt pz + ρ·g·x = p0 + ρ·g·0,2 

Dat zijn twee onbekenden  en dus zul je nog op zoek moeten naar een andere vergelijking zodat je een stelsel van vergelijkingen kunt gaan oplossen.

groet, Jan
Floor op 04 januari 2018 om 19:42
Pz is dan toch gelijk aan Po?

Hartstikke bedankt voor de uitleg! Maar ik snap het nog niet helemaal. Kunt u het miscchien anders uitleggen?

Groet,
Floor
Jan van de Velde op 04 januari 2018 om 20:00

Floor plaatste:

Pz is dan toch gelijk aan Po?

dag Floor,

dat kan toch ook niet? want het water sloot de cilinder af toen de rand het water raakte. Toen was er een luchtkolom van 40 cm in, en die is nu kleiner geworden, die lucht wordt dus samengeperst, zodat pz hoe dan ook groter dan p0 zal zijn.

Floor plaatste:

Maar ik snap het nog niet helemaal. 
begin dan eens met "snappen" door dit proefje uit te voeren, bijvoorbeeld met een lang limonadeglas in een emmertje water, en kijk wat er gebeurt. Want gezien je opmerkingen als

Floor plaatste:

 omdat het daar vacuum is. Dus pz=0. 


en vervolgens na correctie

Floor plaatste:

pz is dan toch gelijk aan p0?


snap je de principes van heel de situatie nog niet, en is het denk ik beter om te beginnen met wat eenvoudiger sommetjes op te zoeken. 
Want dit is zo'n sommetje dat in het "plus"paragraafje staat voor dat ene superslimme leerlingetje in de klas. 

Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Noortje heeft vijfentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)