Ballon
Duikkids

 

 

Druk als loodblokken

Drukkolommen

 

Barracuda

Druk en bar

Meten is weten! Dus willen we ook graag drukken meten - de druk onder water, maar ook de druk in onze duikflessen.
Lengte meten we in meters, of - hiervan afgeleid - centimeters, of millimeters, de indeling van een lineaal bijvoorbeeld. Druk kunnen we ook meten.

We gaan eerst kijken wat druk precies is. Dan kijken we hoe we druk kunnen meten en welke maten (eenheden, de meter is de eenheid voor lengte) we voor druk gebruiken. Ook doen we een paar proefjes!

Wat is druk?

Heel simpel gezegd: Druk is de kracht waarmee iets op een bepaald oppervlak drukt.

Dit is erg eenvoudig gezegd, het is natuurlijk een beetje ingewikkelderd.
Om het beter te begrijpen kun je het volgende proefje doen:

Je neemt een loodblok van 1 kg. Pak een kort potloodje. Eerst steek je de punt van het potloodje in de opening van het loodblok. Dan komt de platte kant van het potlood naar voren. Leg je hand plat neer en zet het loodblok op de platte kant van het potlood op je hand. Dan voel je het gewicht van het loodblok op met de platte kant an het potlood op je hand drukken.

Test druk hand

Dan doe je het potlood andersom: je zet de punt van het potlood op je hand, en je legt het loodblok op de platte kant bovenop het potlood. Hou hem in balans. Nu voel je het gewicht van het loodblok op het veel kleinere puntje van het potlood drukken - dit prikt nu in je hand!

Test druk hand 2

Je voelt heel duidelijk het verschil - de druk is met de punt van het potlood groter. Hetzelfde gewicht van het loodblok drukt dan op een kleiner stukje van je huid. Kijk maar naar het verschil in grootte, en dus ook van het oppervlak van de zeshoekige achterkant van het potlood en de punt.naar boven pagina

Oppervlakte en druk.

Druk ontstaat dus door gewicht dat op een oppervlak drukt. Hoe groter het gewicht en/of hoe kleiner het oppervlak, hoe groter de druk.

Meten van druk

Druk is dus gewicht per oppervlakte.

Bij het duiken gebruiken als maat voor druk de bar. Eén bar is één kilo dat druk op één vierkante centimeter.

Bij het testje van hierboven: de achterkant van een potlood heeft ongeveer een oppervlak van één vierkante centimeter, en het loodblok weegt 1 kilo. Dus in de eerste proef heb je één bar op je hand voelen drukken.
Want de druk (bar) = 1 kg / 1 cm2 = 1 bar.

De punt van het potlood heeft een oppervlakte van ongeveer vier vierkante milimeter. Dit is 0,04 vierkante centimer.
Dan wordt de druk 1 kg / 0,04 cm2 = 25 bar.
Met het tweede proefje heb je dus op een heel klein stukje van je hand een druk van 25 bar gehad!
Nu klopt dit niet helemaal, want de potloodpunt druk een 'deuk' in je huid, en dus wordt het oppervlak dat je huid raakt ook wat groter. Maar toch..

Kijk nog eens naar het plaatje links, de stapels loodblokken. Misschien ken je die nog van de pagina 'de duikfles extra'. Hier werd uitgelegd hoe hoog de druk in een gevulde duikfles is.

Links zie je één loodblok van 1 kg. Deze drukt met een druk van één bar (dus zoals boven met het potlood). Dit is de luchtdruk van alle lucht boven ons.
Midden zie je 4 loodblokken. Op 1 vierkante centimeter geeft dit een druk van 4 bar. Dit is ongeveer de druk in de waterleiding (dus als je de kraan dicht wilt drukken met je duim, moet je 4 bar tegenhouden!)
De rechterkolom is 200 loodblokken. Op 1 vierkante centimeter is dit een druk van 200 bar - dus een volle duikfles.

Testje met luchtdruk

Wil je een testje doen met luchtdruk? Probeer dit maar een uit in de badkamer:

Luchtdruk en het waterpotje

Neem een potje en vul dit voor een groot deel met water. Neem een goed vlak vel stevig papier of stevige plastic folie en leg dit op het potje. Druk het goed op het potje en draai het potje om. Haal je hand weg van het folie.

Het potje loopt niet leeg! De luchtdruk drukt zo hard tegen het karton, dat het op zijn plaats blijft en het water tegenhoud!

Druk officieel meten

De bar is een eenheid (maat) die vooral in de techniek en duiken wordt gebruikt. Vroeger werd de millibar ook wel gebruikt bij weersvoorspellingen: normaal weer is 1000 milli bar (mbar). Slecht weer, een lage druk gebied met regen, ligt rond 950 mbar en mooi weer is een hogedruk gebied met 1020 mbar en meer.

Officieel (in de natuurkunde) wordt druk gemeten in Pascal. Gewicht (in dit geval de zwaartekracht waarmee de aarde aan het voorwerp trekt) wordt gemeten in Newton (je schrijft N), en oppervlakte in vierkanter meter (m2).

De druk in Pascal is dan gewicht in Newton gedeeld door oppervlakte in vierkante meters.
Als je het om wilt rekenen: 1 bar is 100.000 Pascal.

Andere (oude) maten voor druk zijn atmosfeer (atm) en in de weerkunde millimeter kwik (mm Hg).

Je kunt terug naar 'Water drukt!' of verder naar 'geluid onder water'. naar boven pagina