1M Hoofdstuk 12: Vloeistofleer

26 juni

De proeven in dit hoofdstuk gaan over druk in vloeistoffen. Ze laten zien dat de druk op de bodem van een vloeistof in een vat afhangt van de hoogte van de vloeistof in het vat en van de dichtheid van de vloeistof. De proeven laten ook zien dat vloeistoffen druk doorgeven van de ene plaats naar de andere plaats in de vloeistof. Daar maken hydraulische werktuigen van gebruik.

Proef 12.1 De druk van 250 mL water

Demonstratieproef bij Natuurkunde voor Nu en Straks 1m (cd), hoofdstuk 12 par. 1

Doel van de proef: de leerlingen weten dat de druk op de bodem van een vat niet door de hoeveelheid water, maar door de hoogte van het water in het vat bepaald wordt.

Voor deze proef heb je nodig:

  • Maatbeker 250 mL
  • Maatbeker 500 mL
  • Maatcilinder 250 mL
  • meetlat

Zet de bekerglazen en de maatcilinder voor de klas en vul ze alle drie met 250 mL water. Laat leerlingen de stand van het water aflezen. Vraag vervolgens: (a) hoe groot is de massa van het water? (b) hoe groot is de kracht die het water uitoefent op de bodem van bekerglas 1, van bekerglas 2, van de maatcilinder? (c) op welke bodem is de druk van het water het grootste? Waarom?

Vervolgens kan je vragen hoe je de druk op de bodem van de maatcilinder kunt berekenen. Wat moet je daarvoor opmeten? De leerlingen kunnen de berekening dan uitvoeren voor de drie vaten.

Aanvulling: meet de hoogte h van het water op. En laat door berekening zien dat de druk in de vaten ook berekend kan worden met de formule Fz.h. (of, wat hetzelfde is, m.g.h).

 

Proef 12.2 hydraulisch met injectiespuiten

Demonstratieproef bij Natuurkunde voor Nu en Straks 1m (cd), hoofdstuk 12 par. 2

Doel van de proef: de leerlingen ervaren de werking van een eenvoudig hydraulisch systeem.

Je hebt nodig:

  • twee injectiespuiten van verschillende dikte
  • slangetje dat op de spuitmonden past

Foto dhr. R. Wongsoredjo, Commewijne (schoolnaam?)

Foto dhr. R. Wongsoredjo, Commewijne (mulo A. Salimin)

Laat zien en voelen dat een kleine indrukking van de brede spuit een grote verplaatsing van de smalle spuit veroorzaakt.

Zet beide spuiten rechtop in een statief, op gelijke hoogte. Belast de zuiger van de kleine spuit met een massa van bijvoorbeeld 50 gram (F = 0,5 N). Bepaal experimenteel de kracht die op de zuiger van de grote spuit uitgeoefend moet worden (de massa die erop geplaats moet worden) om evenwicht te krijgen.

Bereken de druk die op de kleine zuiger en op de grote zuiger en vergelijk die met elkaar als er evenwicht is (dan moeten die twee gelijk aan elkaar zijn).

 

Proef 12.3 Flesjeswaterpas

Demonstratieproef bij Natuurkunde voor Nu en Straks 1m (cd), hoofdstuk 12 par. 3

Doel van de proef: de leerlingen ervaren dat de waterhoogte in twee verbonden vaten even hoog komt te staan.

 

Je hebt nodig:

  • twee grote en een kleine plastic waterflessen
  • (liefst lange) slang die precies op of in de hals van de flessen past

Snijd de bodem uit de flessen. Maak beide uiteinden van de slang waterdicht vast in en over de opening van twee flessen. Laat twee leerlingen de flessen met de opening naar boven vasthouden (even hoog) en vul het geheel met water. Laat één leerling zijn fles nu lager of hoger houden.

Stel de vraag: hoe kun je dit gebruiken als waterpas?

Leswerk