7.2 Luchtdruk en Wind Jullie gaan het over luchtdruk en wind hebben. Eerst verdiep je je in de achterliggende theorie. Wat heeft luchtdruk te maken met het ontstaan van wind? Daarna doe je een aantal experimenten om uit te zoeken hoeveel kracht lucht kan uitoefenen. Verdeel de taken: 1 Voorzitter, 2 Schrijver, 3 Materiaalverzorger, 4 Experimentator 7.2.1 Lucht en wind a. Ga naar de website http://proto5.thinkquest.nl/~kle0001/ . b. Ga naar <site-map> .Kies hier voor het element <lucht> en daarna voor <wind>. c. Rechts op deze pagina kan je een klokhuis aflevering bekijken die over wind en luchtdruk gaat. d. Bekijk deze aflevering. Beantwoord de vraag hoe ontstaat wind? Met behulp van de begrippen zonnewarmte, plaats op aarde, drukverschil, en afwijking naar rechts op het noordelijk halfrond. e. Lees de informatie op de bijbehorende pagina f. Geef aan hoe het komt dat op het strand in de zomer overdag zeewind waait en in de zomer ’s nachts landwind. 1 7.2.2 Lijnen van gelijke druk a. Op het kaartje zijn lijnen van gelijke druk getekend. Die worden ook wel isobaren genoemd. b. Waar is de luchtdruk het hoogste (hoe hoog?) en waar het laagste (hoe laag?)? c. Hoe zal de wind waaien bij het lagedrukgebied? Denk daarbij aan de afwijking naar rechts op het noordelijk halfrond door de draaiing van de aarde. d. Hoe zal de wind waaien bij het hogedrukgebied? e. Soms liggen de lijnen ver van elkaar, soms dichtbij elkaar. Waar op de kaart zijn de luchtdrukverschillen het grootst? En waar het kleinst? f. Leg uit waar de wind het sterkst zal zijn; en waar het zwakst? 2 7.2 Experimenten met lucht 7.2.1 Een ballon Kun je het leeglopen van een ballon begrijpen met drukverschillen? 1. Nodig: een ballon 2. Blaas de ballon op en laat hem weer leeglopen. a. Leg uit met behulp van drukverschillen uit waarom de ballon leegloopt. b. In welke richting beweegt de lucht? Kun je hier ook spreken van hogedruk en lage druk? 7.2.2 Een ballon onder de stolp van de vacuümpomp. Wat gebeurt er met een ballon onder de stop van een vacuümpomp? Kun je dat verklaren? 1. Dit experiment doe je met hulp van de docent 2. Nodig: stolp, speciale tafel, handschoen of ballonnetje, luchtpomp 3. Doe een lege, dichtgeknoopte handschoen of ballon in de stolp en pomp de lucht weg. Wat zie je gebeuren? 4. Laat langzaam weer lucht in de stolp lopen. Wat zie je nu gebeuren? a. Verklaar wat je hebt gezien met behulp van drukverschillen. 7.2.3 De afwijking van de wind door draaiing van de aarde. Hoe verandert de windrichting onder invloed van de draaiing van de aarde? 1. Nodig : een draaitafel en een knikker 2. Laat een knikker van buiten naar binnen over de draaitafel rollen als de draaitafel stilstaat en als de draaitafel draait. Beschrijf het verschil De wet van Buys-Ballot zegt: Een wind krijgt door de draaiing van de aarde op het noordelijke halfrond een afwijking naar rechts en op het zuidelijke halfrond een afwijking naar links. De wet van Buys-Ballot zegt ook: Met de rug naar de wind, ligt op het noordelijke halfrond het lagedrukgebied links voor en het hogedrukgebied rechts achter. Met de rug naar de wind, ligt op het zuidelijke halfrond het lagedrukgebied links voor en het hogedrukgebied rechts achter. a. Klopt dit voor het grote windsysteem en voor de afwijkende winden? 7.2.4 Lucht kan een grote kracht uitoefenen. Het experiment met de Maagdenburger halve bollen is een beroemd experiment uit de geschiedenis. De vraag was: hoe sterk is lucht? Dit experiment doe je met hulp van de docent 1. Nodig: Maagdenburger halve bollen, luchtpomp 2. Pomp de lucht uit de bollen en tracht ze uit elkaar te trekken 3. Stel je voor dat de halve bollen met één kant aan een haak in het plafond hangen. Probeer te schatten hoeveel kilogram je aan de andere kant moet hangen om ze van elkaar te trekken? Bedenk : de luchtdruk is ongeveer 10 N op elke cm2. Hoeveel cm2 is het oppervlak van de bol ? Welke krachten heffen elkaar op ? 4. Zoek op: wie deed deze proef als eerste, wanneer en waar? 5. Hoe werd gezorgd voor een grote trekkracht? 7.2.5 De hete luchtballon Hoe werkt een hete luchtballon? Nodig: vuilniszak, brandertje a. Maak zelf met een vuilniszak en een brandertje een hete luchtballon. Laat de ballon opstijgen. Voorzichtig !! b. Leg met behulp van krachten uit waarom hij opstijgt. Voor de opwaarste kracht geldt de wet van Archimedes. Schat de grootte van deze kracht. 3 4 7.2.6 Wind Wat is wind nu eigenlijk? En hoe ontstaat wind? Bron 3 http://mediatheek.thinkquest.nl/~ll055/lucht/winds.htm terug naar keuzemenu 5