oplossingen

07
Druk – reeks 2
1. De totale kracht is 17000 N. De totale oppervlakte is 12,5 dm2. Dus is de druk gelijk aan
p=
F
17000N
=
= 136.103 Pa .
A 12,5.10 −2 m 2
Aangezien 1 bar = 105 Pa, is dit gelijk aan 1,36 bar.
2. De hydrostatische druk van de waterkolom + de druk van de afgesloten lucht zijn samen
gelijk aan de luchtdruk. In formulevorm:
p + .g.h = p0 .
Dus is p = p0 − .g.h .
Met de cijfergegevens wordt dit:
p = 100,0.103 Pa − 1000
kg
N
.9,81 .0,200m = 100,0.103 Pa − 1,96.103 Pa = 98,0.103 Pa
3
m
kg
3. Omdat de bal stil wordt gehouden, is de totale kracht gelijk aan 0. Deze totale kracht is
de vectorsom van de drie genoemde krachten. De opwaartse kracht is groter dan de
zwaartekracht, anders zou de bal zinken. De spierkracht is gelijk aan het verschil tussen
opwaartse kracht en zwaartekracht. Die is dus kleiner dan de opwaartse kracht. Dus is
de opwaartse kracht de grootste kracht.
4. We gaan ervan uit dat Anke en Bart dezelfde massa hebben (anders kunnen we het
vraagstuk niet oplossen). Dus moet de opwaartse kracht in beide gevallen even groot
zijn, wat wil zeggen dat in beide gevallen evenveel water moet worden verplaatst. De
oppervlakte van het ondergedompelde trapezium zal in beide gevallen dus gelijk zijn.
Omdat bij gelijke diepte de oppervlakte van het trapezium in de situatie van Anke steeds
groter zal zijn, zal zij hoger op het water zitten.