DEEL 1: basis
① Basisbegrippen
Newton
Het eerste beginsel van Newton – traagheidsbeginsel
Ieder voorwerp waarom geen resulterende kracht inwerkt blijft in rust
of voert geen beweging met constante snelheid uit in dezelfde richting
of zin.
Het tweede beginsel van Newton – causaliteitsbeginsel
Wanneer een kracht ⃗F inwerkt op een voorwerp met massa m, dan zal
dit voorwerp een versnelling a⃗ krijgen, zodat het product van de
massa met deze versnelling gelijk is aan de kracht.
Het derde beginsel van Newton – actie en reactie
Indien een voorwerp A een kracht uitoefent op voorwerp B, dan zal
voorwerp B tegelijkertijd een even grote maar tegengestelde kracht
uitoefenen op voorwerp A.
Druk
Het begrip
De verhouding tussen de grootte van de loodrechte kracht uitgeoefend
op het voorwerp tot het contactoppervlak.
p = F/A
SI eenheid Pa = N/m² = kg/ms²
1atm / 1 bar = 1013hPa !
Druk in een gas
Lucht bestaat uit moleculen
Bij bepaalde temperatuur
Bewegen met gemiddelde snelheid in ruimte
Botsen tegen de wand richtingverandering
Meer gasdeeltjes in eenzelfde volume meer druk
Evenveel gasdeeltjes in kleiner volume meer druk
Hogere temperatuur meer beweging van gasdeeltjes meer druk
p= F t/A
Gaswet van Boyle en Mariotte
Bij constante temperatuur
Eenzelfde hoeveelheid gas in groter volume
Deeltjes leggen n keer meer weg af vooraleer ze botsen
Druk op wand is dus n keer kleiner
, p1.V1 = p2.V2 = constante
Atmosferische druk
Lucht druk op voorwerpen = luchtdruk = atmosferische druk = pa
Rondom aarde verschillende luchtlagen
Deeltjes binnen lagen aangetrokken door aarde
Druk uitgeoefend op onderliggende luchtlagen
Lucht neemt zoveel mogelijk plaats in
Uitzettend karakter
Bovenliggende gewichtskracht op onderliggende
Samendrukkende kracht
Stabiele situatie
Uitzettend karakter = samendrukkende kracht
Dichter bij aardoppervlak hogere luchtdruk
Zeeniveau
p0 = 1013hPa
Meten met barometer
Drukverschil over een membraan
Druk aan beide zijden gelijk
Geen resulterende kracht
Druk aan zijden verschillend
Z1 > Z2
Ontstaan drukverschil
Vervorming
Veerkracht in membraan reactie
Resulterende kracht Fr = F1 – F2 = Δ p.A
② Stroming
Definitie
Stroming = fluïda
verzamelnaam van vloeistoffen en gassen die als eigenschap
hebben dat de deeltjes ervan gemakkelijk kunnen bewegen t.o.v.
elkaar.
Soorten stromingen
Op basis van snelheid
Stationaire – laminaire stroming
Richting snelheidsvector afhankelijk van plaats
Elk deeltje in fluïdum dezelfde snelheid
Snelheid is plaats afhankelijk
Gevolgde weg = stroomlijn
Vele stroomlijnen : stroombuis
Turbulente stroming (niet-stationair)
,Op basis van viscositeit – stroperigheid - vloeibaarheid
Niet viskeus
Geen invloed van weerstandskrachten
Gassen
Energie behoud
Viskeus
Grote invloed van weerstandskrachten
Wanden en deeltjes zelf
Energie verlies
Wetten
Continuïteitsvergelijking
beschrijft het behoud van massa van stromende stoffen
Snelheid fluïdum = omgekeerd evenredig
Als doorsnede groter wordt snelheid neemt af
Ook omgekeerd
A1 . v1 = A2 . v2
Vergelijking van Bernoulli
De vergelijking van Bernoulli zegt dat de som van de druk, de
kinetische energie en de potentiële energie constant is in stroming.
Grotere snelheid kleinere druk
Verticale + horizontale verplaatsing als gevolg
Wijziging in potentiële + kinetische energie
. v2²/2 + p2 = . v1²/2 + p1
Werking op stembanden
Stembanden maken luchtpijp smaller
Druk t.h.v. stembanden daalt
Stembanden naar elkaar toegezogen sluiten
Stroming vertraagt stil boven stembanden
Blijvende aanvoer lucht onder stembanden
Stembanden mechanisch terug uit elkaar gedrukt
Versnelling van stroming
Luchtdrukdaling
combinatie continuïteitsvergelijking + Bernoulli effect
bepalen sluiten en openen stembanden
Stromingsweerstand
Mate van stroming = volumedebiet = volume/tijdsinterval = D (m³/s)
Bepaald door
Drukverschil
Meer drukverschil grotere R kleiner D
Doorsnede
, Kleinere doorsnede grotere R kleiner D
Viscositeit
Meer viscositeit grotere R kleiner D
Stromingsweerstand = R = Δ p/D (kg/m4 . s)
③ Trillingen
Periodieke beweging = herhaalde beweging na een periode (bv: klok)
Trilling – oscillatie = beweging rond een evenwichtspositie
Cyclus = baan eenmaal en volledig afgelegd
Harmonische trillingen
Evenwicht: ⃗
FZ + ⃗
F V1 = 0 (m.g + k.y0 = 0)
Uitrekking: ⃗
FZ + ⃗
F ex + ⃗
F V2 = 0
FV
Loslaten: schiet omhoog: ⃗
FZ < ⃗
F V2
Tot evenwicht: ⃗
FZ = ⃗
F V1
En hoger: ⃗
FZ > ⃗
F V3 de veer trekt minder hard
Dus een Resulterende kracht geeft beweging:
⃗
FR = ⃗
FZ + ⃗
F V1 = m . a FZ
Bewegingsvergelijking
y = uitwijking
y(t) = uitwijking in functie van de tijd
y(t) = A . sin (ω . t + φ )
Kenmerken grootheden
Amplitude A
Periode T
Beginfase φ
Argument = fasehoek
.t +
Hoekfrequentie ω
Frequentie f Hz
Soorten trillingen
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller raynalievens. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $9.64. You're not tied to anything after your purchase.