Afdeling:Natuurkunde/Inleiding in de natuurkunde/Druk/Vloeistofdruk

Vloeistofdruk

Hoe dieper je in een vloeistof komt, hoe hoger de druk wordt. Andersom geldt ook: Hoe hoger je in een vloeistof komt, hoe lager de druk wordt. Het maakt niet uit via welke weg je er komt, alleen de diepte/hoogte in de vloeistof telt.

Vraag: Stel voor dat je van een zwembad van 10 m diep wil weten met hoeveel kracht het water drukt op een m² op de bodem, dan kan je heel eenvoudig het totale gewicht van de kolom water boven die m² bepalen en je weet de kracht.

Klik op uitklappen voor het antwoord.

De kolom water boven 1 m² is 10 m hoog. De inhoud van die kolom water is dus 10 m³.

Elke liter (= dm³) water heeft een massa van 1 kg. Er zitten 1000 liter in een kuub (= m³). Dus die kolom water heeft een massa van 10 000 kg. (zie hoofdstuk: Dichtheid)

Zo weten we de massa van het water, maar hoeveel zwaartekracht oefent dit uit? (zie: hoofdstuk: Massa, gewicht en zwaartekracht) De zwaartekracht (het gewicht) is 9,81 N. De druk op het water is 98100N

10 meter waterkolom veroorzaakt dus een druk van ongeveer 100 000 N/m² en dat is 100 000 Pa ofwel 100 kPa. We weten dat 100 kPa = 1 bar. Dat is gelijk aan de gemiddelde luchtdruk.

Toelichting: vloeistofdruk berekenen met een formule

De druk in een vloeistof kunnen we berekenen met de formule:

$p=\rho \cdot g\cdot h$

Hierin is:

$p$: druk (in N/m2 ofwel Pa) $h$: hoogte/diepte (in m) $\rho$: dichtheid (in kg/m3) $g$: zwaartekrachtfactor (in N/kg)

Stel voor we gaan 10 m dieper het water in. Hoeveel hoger wordt de druk dan?

Gegeven is dat de dichtheid van water (ρ_water) is 1000 kg/m³ en de zwaartekrachtfactor is (afgerond) 10 N/kg

p	=	ρ	•	g	•	h
	=	1 000 kg/m3	•	10 N/kg	•	10 m
	=	100 000 N/m2
	=	100 000 Pa
	=	100 kPa

10 meter waterkolom veroorzaakt dus een druk van ongeveer 1 bar en dat is 100 kPa.