InfoNu.nl > Educatie en School > Huiswerk > Rekenen met druk: het naaldhakdilemma

Rekenen met druk: het naaldhakdilemma

Hoe bereken je hoeveel druk je op de vloer uitoefent? We beginnen met enkele eenvoudige voorbeelden en berekenen uiteindelijk de uitgeoefende druk van een naaldhak.

Rechthoekig metalen blok

  • Een rechthoekig metalen blok (zie tekening) ligt op een vlakke tafel.
  • De massa van het blok is 2,0 kg.
  • De afmetingen van het blok zijn: lengte 20 cm, breedte 5 cm en hoogte 10 cm.
Bereken de kleinste druk die het metalen blok op de tafel kan uitoefenen.

Oplossing:
Druk = kracht /oppervlakte.
P= F/A Let op: F= kracht in newton, A= oppervlakte in m2

Als je de kleinste druk wilt uitoefenen moet je de zijde met de grootste oppervlakte kiezen!

Je moet dus van alle 3 de zijden uitrekenen wat het grootste oppervlakte is.
  • zijde 1: lengte x breedte: 0,20 m x 0,05 m = 0,01 m2
  • Zijde 2: lengte x hoogte= 0,20 m x 0,10 m = 0,02 m2
  • Zijde 3: lengte x hoogte= 0,05 m x 010 m = 0,005 m2

Grootste oppervlakte= zijde 2 (voorzijde).

Nu kunnen we de kleinste druk uitrekenen: P= F/A.
kracht= massa x zwaartekrachtsversnelling: F= m x g =
2,0 kg x 10 m/s2= 20 kg/ms2= 20 newton
P= F/A= 20 newton/0,02 m2= 1000N/m2. Dus er wordt 1000N per m2 uitgeoefend.

Stel je dit nu eens voor: op een oppervlak van 1 m2 wordt 1000N uitgeoefend.
Dit kun je vergelijken met 100 kg die over 1 m2 wordt uitgesmeerd.

Nu omgekeerd: oppervlakte uitrekenen

  • Op een tafel ligt een blok van 50 kg.
  • De druk, die het blok op de tafel uitoefent is 0,7 MPa.
  • Hoe groot is de oppervlakte, waarmee het blok op tafel ligt?

Oplossing:
Probeer je eens voor te stellen hoe zwaar een blok van 50 kg weegt. Dat kun je amper tillen! Als het een heel klein blokje is (zijn oppervlakte is klein) kan hij dus een enorm grote druk uitoefenen: de druk is namelijk F/A.

Als de oppervlakte kleiner wordt, zal bij eenzelfde gewicht de druk toenemen. Denk maar aan naaldhakken: als iemand van 50 kg op naaldhakken staat kan zij deuken in je parket maken. Heeft zij echter laarzen met brede hakken aan dan wordt dat moeilijker. Het oppervlak van de zool is groter ! Dus de A (in m2) is dan toegenomen bij gelijkblijvende druk (F). De F blijft gelijk: haar gewicht blijft 50 kg! Denk er trouwens aan dat het gewicht over twee voeten wordt verdeeld! Bekijk de tekening.
Druk = kracht/oppervlakte. Druk is hier 0,7 MPa
M= mega= 1.000.000 dus 0,7 MPa = 0,7 106 = 700.000 Pa. P= F/A. A is de oppervlakte in m2. F is hier weer m x g = 50 x 10 = 500 newton= 500 N. 700.000 Pa = 500/A. Nu moet je kruiselings vermenigvuldigen: 700.000 x A = 500. Dan is A: 500/700.000= 7,1 x 10-4 m2.1 cm2 is 1.10-4 m2. Dus het gebruikte oppervlak is ongeveer 1 bij 7 cm. Of iets meer dan 2 bij 3 (dit is 6) cm2.
© 2011 - 2017 Tinamoreno, het auteursrecht (tenzij anders vermeld) van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.
Gerelateerde artikelen
Thuisstudie: de voordelen en nadelenThuisstudie: de voordelen en nadelenEen goede opleiding is tegenwoordig een waardevol bezit. Helaas beschikt niet iedereen over de mogelijkheid, tijd en/of…
Opleidingen die geen baan opleverenOpleidingen die geen baan opleverenAls starter op de arbeidsmarkt is het belangrijke een gedegen opleiding gevolgd te hebben. Het is daarnaast ook van bela…
Richter Opleidingen, MBA en Business schoolRichter Opleidingen is een onderdeel van LOI. De Richtermethode gaat uit van vier belangrijke punten waardoor het studie…
HBO opleidingen: Wat zijn de beste HBO opleidingen?In Nederland zijn er enorm veel aanbieders van HBO opleidingen maar de kwaliteit van dat grote aanbod kan nog wel eens w…
Studeren in FrankrijkIn Frankrijk is het collegegeld laag. Dat geldt ook voor de kamerhuur. De hogescholen en universiteiten staan goed aange…

Reageer op het artikel "Rekenen met druk: het naaldhakdilemma"

Plaats als eerste een reactie, vraag of opmerking bij dit artikel. Reacties moeten voldoen aan de huisregels van InfoNu.
Meld mij aan voor de tweewekelijkse InfoNu nieuwsbrief
Ik ga akkoord met de privacyverklaring en ben bekend met de inhoud hiervan
Infoteur: Tinamoreno
Laatste update: 28-12-2014
Rubriek: Educatie en School
Subrubriek: Huiswerk
Schrijf mee!