Hoofdstuk 1

Sportduiken onze passieSportduiken onze passie

Hoofdstuk 1

Druk

Fysica


Druk – DefinitieDruk – 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


Druk: eenhedenDruk: eenheden

• Veel gebruikte eenheden van druk zijn:

Pascal bar mm kwik m waterkolom

kg/cm2

1 Pa 1 0,00001 0,0075 0,000102 0,0000102

1 bar 100.000 1 750 10,2 1,02

1 mm kwik 133 0,00133 1 0,0136 0,00136

1 m waterkolom 9.810 0,0981 73,6 1 0,1

1 kg/cm2 98.100 0,981 736 10 1


Soorten drukSoorten druk

• Als duiker worden we geconfronteerd met volgende soorten druk:– Luchtdruk = Atmosferische druk– Waterdruk = Hydrostatische druk

• Beide samen geeft ons de absolute druk


Atmosferische drukAtmosferische druk

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



Proef van Torricelli

Luchtdruk = druk van gewicht

kwikkolom (760 mm)

= 1,013 bar

(proef op zeeniveau bij 15°C)



Proef van Torricelli

Luchtdruk = druk van gewicht kwikkolom (76 cm)

= (hoogte kolom) x (dichtheid kwik) x (valversnelling aarde)

= 0,76m x 13.546 kg/m3 x 9,81 m/sec2

≈ 101.000 Pa

Hoe hoog zou de kolom zoet water moeten zijn ? En zeewater ?



• Uit de meteorologie :

1.013 hPa (hectoPascal) = 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



• Tot 5.000 m hoogte neemt de luchtdruk ongeveer lineair met 0,1 bar per 1.000 m af


Hydrostatische drukHydrostatische 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



• Proef: gassen zijn samendrukbaar, vloeistoffen niet !

• Toepassing– Hydraulische

keuring van duikfles



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



• Elke 10 meter diepte onder water neemt de druk toe met 1 bar



• Waterdruk = hydrostatische druk = relatieve druk

• Vuistregel: relatieve druk = diepte (m) / 10


Fysische wetten: vloeistoffenFysische wetten: vloeistoffen

De Wet van Pascal


Fysische wetten: vloeistoffen : de wet van PascalFysische 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 1m diepte– Drukvariatie is -relatief- groter bij kleinere diepten

(longoverdruk!)


Absolute drukAbsolute druk

• Absolute druk = atmosferische druk + relatieve druk

• pabs = patm + phydr

Luchtdruk

Waterdruk

Water

0

10

20

30

40

50

Die

pte (m

)

1

2

3

4

5

Wat

erdr

uk (b

ar)

0 1 2 3 4 5 6

Totale druk (m)


Absolute drukAbsolute druk

Luch

tdru

k(A

tmos

ferisc

he d

ruk)

Opzeeniveau = 1 bar

Waterdruk(Hydrostatische druk)10 meter = 1bar

1 bar

2 bar

3 bar

4 bar

10 m

20 m

30 m

40 m

Abs

olut

e dru

k =A

tmos

ferisc

he d

ruk +

Hyd

rosta

tisch

e dru

k

1 bar

2 bar

3 bar

4 bar

5 bar

Diepte [m]Druk op diepte [bar] = + 1

10

Diepte [m]Druk op diepte [bar] = + 1

10

Diepte [m] =( Druk op diepte [bar] – 1 ) * 10 Diepte [m] =( Druk op diepte [bar] – 1 ) * 10


Druk: samenvattingDruk: samenvatting

DefinitieEenheden

• 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

Hoofdstuk 1

Documents

Transcript of Hoofdstuk 1