Druk

Leerdoelen

•Je kunt uitleggen wat druk is.

•Je kunt druk berekenen.

•Je kunt uitleggen hoe je druk kan verminderen.

Wat is druk?

Druk is eigenlijk hoe een kracht verdeeld is over een bepaald oppervlak. Stel je voor dat je twee blokken hebt die even zwaar zijn. Het ene blok is smal en het andere is breed. Het smalle blok oefent meer druk uit op de grond dan het brede blok, omdat de kracht van het smalle blok geconcentreerd is op een kleiner oppervlak.

De eenheid van druk

Druk is een grootheid, net als lengte of kracht. Bij een grootheid hoort een eenheid. De afkorting van druk is de letter ‘p’ (van het Engelse woord ‘pressure’). De eenheid van druk kan op twee manieren worden weergegeven:

1.Pascal (Pa)

2.Newton per vierkante meter (N/m²)

Beide eenheden betekenen hetzelfde, dus het maakt niet uit welke je gebruikt.

De formule voor druk

Je kunt druk berekenen met de formulep=\frac{F}{A}=\frac{F}{A}\rho=\frac{F}{A}\rho=\frac{F}{\placeholder{}}\rho=F\rho=F/, waarin:

•pde druk in Pascal (Pa) of Newton per vierkante meter (N/m²)

•de kracht in Newton (N)

•de oppervlakte in vierkante meter (m²)

Rekenvoorbeeld: druk van een caravan

Voorbeeld: Een caravan staat op de grond met vier wielen, elk met een oppervlakte van 0,5 m². De massa van de caravan is 1100 kg. Bereken de druk van de caravan op de grond.

•Gegeven: Oppervlakte per wiel = 0,5 m², Totaal oppervlakte: A=4\times0,5=2m{}^2(A=4\times0,5=2m{}^2(A=4\times0,5=2)m{}^2(A=4\times0,5=2)m{}(A=4\times0,5=2)m^{}(A=4\times0,5=2)m^{2}(A=4\times0,5=2)m^{}, massa = 1100 kg.

Berekening van de zwaartekracht: Met (g = 10): F=1100\times10=11.000NF=1100\times10=11.000)N Met (g = 9,81): F=1100\times9,81=10.791NF=1100\times9,81=10.791)N

Berekening van de druk: Met (g = 10): p=\frac{11.000}{2}=5500Pa(p=\frac{11.000}{2}=5500Pa(p=\frac{11.000}{2}=5500)Pa(=\frac{11.000}{2}=5500)Pa Met (g = 9,81): p=\frac{10.791}{2}=5395,5Pa=\frac{10.791}{2}=5395,5Pa\rho=\frac{10.791}{2}=5395,5Pa\rho=\frac{10.791}{2}=5395,5)Pa

Druk verminderen

Soms is het belangrijk om de druk te verminderen. Dit kun je doen door de kracht (F) te verkleinen (mits de oppervlakte gelijk blijft) of het oppervlakte (A) te vergroten (mits de kracht gelijk blijft). De kracht verkleinen is niet altijd mogelijk. Bijvoorbeeld, een huis heeft een bepaalde massa en dus een bepaalde kracht die op de grond drukt. Wat we wel kunnen doen, is de oppervlakte vergroten. Dit doen we door een fundering onder de muren van het huis te bouwen. De fundering maakt de oppervlakte groter, waardoor de druk op de grond kleiner wordt en het huis niet wegzakt.