Dag Wendy,
In de evenwichtssituatie wordt de extra druk die de persoon veroorzaakt, gecompenseerd door de druk van de extra waterkolom.
De extra druk als gevolg van het gewicht Fgew van de persoon, is p1=Fgew/A met Fgew is de gewichtskracht die de persoon uitoefent (in grootte gelijk aan de zwaartekracht Fz=m×g op de persoon) en A is het oppervlak van de zuiger waarop de persoon zich bevindt.
De druk van de extra waterkolom is de hydrostatische druk p2=ρ×g×h met ρ is de dichtheid van het water en h is de hoogte van de extra waterkolom in de buis. (Ik neem aan dat de buis bovenaan in open verbinding met de buitenlucht staat. Dat is in de vraagstelling niet duidelijk.)
Het evenwicht vereist dat p1=p2, waarmee je m kunt berekenen.
Groeten, Jaap Koole 

Beide benen van een manometer hebben een doorsnede van 1 cm2. De barometer is juist 1.10^5 Pa. De manometer is gevuld met kwik. Men wil bij constante temperatuur de ddruk van de agfgesloten hoeveelheid lucht op 3*10^5 Pa brengen. De dichtheid van kwik is 13600 kg/m3. Het volume kwik dat men daarom in het been moetgieten bedraagt

a) 156cm3

b)231cm3

c)162cm3

d)150cm3

 [er staat een tekening bij met de aanduiding dat de hoogte maximaal 9cm is om de extra kwik bij te vullen)

Mijn redenering is dat er nog een extra druk moet komen van 2*10^5 Pa. Met de formule p=F/A krijgen we m=2,0387kg kwik nodig. dichtheid van kwik is 13600kg/dm3 ---> 1/13600*2,0387..= 1,499..*10^-4 m3 --> 150cm3

Maar antwoord d is fout! Juiste antwoord is c! Dus wat heb ik fout gedaan??

Dag Wendy,

Altijd je proberen voor te stellen wat er gebeurt. Doe je ogen dicht en ga voor die U-buis staan. Giet kwik in dat ene been. Kijk goed wat er overal in die buis gebeurt terwijl je er meer en meer kwik in giet en die lucht dus meer en meer wordt samengeperst.....

Groet, Jan

EDIT>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>

 [er staat een tekening bij met de aanduiding dat de hoogte maximaal 9cm is om de extra kwik bij te vullen) Nee, toevallig heb ik deze al eerder voorbij zien komen. Die 9 cm is de lengte van de opgesloten luchtkolom in de begintoestand........ Héél relevant ivm je probleem, om niet te zeggen cruciaal.....

Nu zie ik het wel in dat ik de hele vraag verkeerd heb geinterpreteerd. Dus de druk neemt toe in de afgesloten gedeelte waar lucht zit. Dus door formule p1*V1=p2*V2 krijg je voor een druk van 3*10^5 een volume van 3cm3.

De volgende stappen moet ik morgen even bekijken, want ze komen volgens mij grotendeels overeen met de uitwerking van vraag 1.

Bedankt en truste!

Ik heb op een andere forum deze vraag gezien, maar ik kom er nog steeds niet aan uit (er werd alleen maar een hint gegeven).

Wat je weet is dat luchtkolom 1 bar is en de benodigde kwik aan de andere kant is 2 bar. Maar als ik 2bar d.m.v. formules omreken naar het volume kwik dan kom ik nog steeds op 150 cm3, dus antwoord d. Zou je het alstublieft willen uitwerken, want ik heb er al te veel tijd aan besteed en weet echt niet meer je aan 162cm3 komt.

Dag Wendy,
Misschien staat er bij je "nog een vraag" een figuur zoals hieronder is toegevoegd? Daarin staat extra informatie, zonder welke de opgave niet oplosbaar is. Let er aub op dat je alle beschikbare informatie geeft als je nog eens een opgave plaatst.
Die extra informatie is: de vloeistofspiegel staat aanvankelijk in beide benen even hoog; en, zoals Jan al noteerde, de hoogte van de afgesloten luchtkolom is aanvankelijk 9 cm.
Zoals je al opmerkte, moet de druk van de afgesloten lucht 2×10^5 Pa groter worden. Daarvoor is in de evenwichtssituatie een hoogteverschil Δh tussen de vloeistofspiegels in de beide benen nodig. Er geldt ρ×g×Δh=13600×9,8×Δh=2×10^5, zodat Δh=1,50m of 150cm (dat vond je al). In eerste instantie gieten we (met doorsnede is 1cm²) dus 150cm³ kwik in de rechterbuis.
Maar... door rechts kwik bij te gieten, is het oude kwik rechts omlaaggedrukt en komt de vloeistofspiegel links iets hoger. Hoeveel hoger? Wel, de druk van de afgesloten lucht bovenin het linkerbeen is 3 maal groter geworden (van 1×10^5 naar 3×10^5Pa), dus volgens jouw p2×V2=p1×V1 is het volume van de lucht 3 maal kleiner geworden. Ook de lengte van de luchtkolom is 3 maal kleiner geworden, dat is 9cm/3=3cm. De luchtkolom is dus 9-3=6cm korter geworden. Dat is opgevuld met kwik dat er vanuit de rechterbuis bij is gekomen. Om te zorgen dat het hoogteVERSCHIL tussen de vloeistofspiegels in beide benen Δh=150cm blijft, moet er in BEIDE benen dus nog eens een hoogte van 6cm of een volume van 6cm³ kwik bij komen. In de twee benen samen is dat 12cm³ extra.
In totaal gieten we dus 150+12=162cm³ kwik in de rechterbuis.
Figuur: met dank aan Jelle,



http://www.wetenschapsforum.nl/index.php?s=408c4b3d68dc60fa5d6013d9f590b833&showtopic=15352
Groeten, Jaap Koole