Druk berekenen
Bij veel voorwerpen hangt het af van de druk, niet alleen van de kracht. In het examen reken je vaak met p = F / A en met Fz = m · g.
Druk is de kracht per oppervlak. Een kracht die op een klein oppervlak werkt, geeft een grotere druk dan dezelfde kracht op een groot oppervlak.
De formule is p = F / A. Hierin is p de druk in pascal (Pa) of newton per vierkante centimeter (N/cm²), F de kracht in newton (N) en A het oppervlak. Als je F wilt weten, schrijf je de formule om tot F = p · A.
Let op de eenheden. Een oppervlak in cm² moet je omrekenen naar m² als je in pascal rekent. Er geldt 1 cm² = 0,0001 m².
Bij een voorwerp dat op de grond of op een ondergrond staat, is de kracht vaak de zwaartekracht. Die reken je uit met Fz = m · g, met g = 9,81 N/kg.
De syllabus noemt voorbeelden die dit laten zien:
- Een mes en een punaise hebben een klein oppervlak aan de punt, zodat de druk groot wordt.
- Een rupsband, een rijplaat en een tractorband verdelen het gewicht over een groot oppervlak, zodat de druk klein blijft.
- Een veiligheidshelm en een veiligheidsgordel verdelen de kracht bij een botsing over een groter oppervlak, zodat het lichaam minder zwaar belast wordt.
Onthoud
Druk is kracht gedeeld door oppervlak, met p = F / A.
Een klein oppervlak geeft bij dezelfde kracht een grotere druk.
Reken eerst het oppervlak om naar m² als je de druk in Pa wilt.
Bij een voorwerp op de grond is de kracht vaak Fz = m · g.
Met F = p · A reken je ook de kracht uit als de druk gegeven is.
Voorbeeld uit een echt examen
ex2
Ries wil weten welke druk het apparaat op de kroonkurk uitoefent. De kracht en het contactoppervlak staan in de vraag.
- 1
Gegeven zijn de kracht F = 198 N en het contactoppervlak A = 0,45 cm².
Veelgemaakte fouten
Je krijgt een te grote druk als je het oppervlak in cm² deelt door m². Reken het oppervlak eerst om naar m² als je in Pa wilt werken.
Een grotere kracht betekent niet altijd een grotere druk. Kijk altijd ook naar het oppervlak waarop de kracht werkt.
Het gewicht van een voorwerp is niet hetzelfde als zijn massa. Gebruik Fz = m · g om de zwaartekracht uit te rekenen.
Snel checken
Een mes heeft een scherpe punt. Waarom oefent het bij dezelfde kracht een grotere druk uit dan een botte kant?
Twee blokken hebben dezelfde massa. Blok 1 ligt plat op een tafel. Blok 2 staat op het kleinste zijvlak. Welk blok oefent de grootste druk op de tafel uit?