Vacuüm en kracht
Raymond stelde deze vraag op 24 december 2005 om 18:59.
Hallo daar,
ik ben al een hele tijd in discussie met een vriend van me over vacuüm. Dat 100% vacuüm niet mogelijk is op aarde, zijn we beiden over eens. Maar al zou dat wel kunnen, dan beweert hij dat daar oneindig veel kracht voor nodig is. Bijvoorbeeld: Een zuiger in een cilinder die perfect afsluit. Deze cilinder is helemaal tot het eind erin geplaatst, zodat er helemaal geen lucht of ander molecuul aanwezig kan zijn, want er bevind boven de cilinder geen ruimte. Hij beweert dan dat deze cilinder niet eruit te trekken valt. Daar is oneindig veel kracht voor nodig, zegt hij. Als er dan wel één molecuul erin zou zitten, zou het wel kunnen zegt hij.
Ik weet zeker dat dat absoluut niet zo is want één molecuul maakt nooit zo`n groot verschil. En iedereen met een gezond verstand kan begrijpen dat dat zo is. De kracht om deze eruit te krijgen is afhankelijk van de buitenluchtdruk en de cilinder oppervlak: F = p * A. Ik heb hem al verschillende voobeelden gegeven dat het echt niet kan. Maar hij blijft stug volhouden en word ook elke keer weer boos als hij geen gelijk krijgt, heel vervelend dus...
Hij wil een verklaring hebben van iemand die er echt verstand van heeft, pas dan gelooft hij het. Zelfs een natuurkunde leraar van mij die de universiteit gedaan heeft, gelooft hij niet. Zou u mij uitleg hierover willen geven, dan kan ik het hem laten lezen.
Alvast bedankt! Fijne feestdagen!
ik ben al een hele tijd in discussie met een vriend van me over vacuüm. Dat 100% vacuüm niet mogelijk is op aarde, zijn we beiden over eens. Maar al zou dat wel kunnen, dan beweert hij dat daar oneindig veel kracht voor nodig is. Bijvoorbeeld: Een zuiger in een cilinder die perfect afsluit. Deze cilinder is helemaal tot het eind erin geplaatst, zodat er helemaal geen lucht of ander molecuul aanwezig kan zijn, want er bevind boven de cilinder geen ruimte. Hij beweert dan dat deze cilinder niet eruit te trekken valt. Daar is oneindig veel kracht voor nodig, zegt hij. Als er dan wel één molecuul erin zou zitten, zou het wel kunnen zegt hij.
Ik weet zeker dat dat absoluut niet zo is want één molecuul maakt nooit zo`n groot verschil. En iedereen met een gezond verstand kan begrijpen dat dat zo is. De kracht om deze eruit te krijgen is afhankelijk van de buitenluchtdruk en de cilinder oppervlak: F = p * A. Ik heb hem al verschillende voobeelden gegeven dat het echt niet kan. Maar hij blijft stug volhouden en word ook elke keer weer boos als hij geen gelijk krijgt, heel vervelend dus...
Hij wil een verklaring hebben van iemand die er echt verstand van heeft, pas dan gelooft hij het. Zelfs een natuurkunde leraar van mij die de universiteit gedaan heeft, gelooft hij niet. Zou u mij uitleg hierover willen geven, dan kan ik het hem laten lezen.
Alvast bedankt! Fijne feestdagen!
Reacties
Jaap
op
28 december 2005 om 11:50
Dag Raymond,
Juiste en volledige uitleg heeft u zelf al gegeven. Natuurlijk is meer en andere uitleg mogelijk, maar die voegt weinig toe aan de uwe.
Een eenvoudig proefje is mogelijk. Neem een goede injectiespuit zonder naald, sluit de opening goed af en trek de zuiger 1 cm uit. OK, dat is geen perfect vacuüm. er zitten bijvoorbeeld 1000 luchtmoleculen in. Vanuit het denkpatroon van uw vriend geldt een verdubbeling van kracht bij een halvering van de druk in de zuiger (anders kan de kracht voor een perfect vacuüm nooit oneindig groot worden). De zuiger een centimeter verder uittrekken zou dus 2 x zoveel kracht moeten kosten.
Het is zelfs duidelijk voelbaar dat dat niet het geval is. Zelfs uittrekken tot 4 cm kost niet merkbaar meer kracht.
reden is dat de kracht een kwestie is van drukverschil over de zuiger. Na de eerste centimeter is dat bijvoorbeeld 100 000 Pa (buitendruk) - 40 Pa = 99 960 Pa
trek hem uit tot 4 cm (en dus 4 x zo lage druk binnenin) en het verschil wordt dan 100 000 Pa - 10 Pa = 99 990 Pa
99 990 : 99 960 .... het drukverschil en dus de benodigde kracht is niet verviervoudigd, maar slechts toegenomen met 0,3 ‰.
Hoe legt uw vriend uit dat het uittrekken volgens hem oneindig veel kracht zou vergen? Geef uw vriend een middelbareschoolboek en een handje valium. Misschien helpt dat?
Juiste en volledige uitleg heeft u zelf al gegeven. Natuurlijk is meer en andere uitleg mogelijk, maar die voegt weinig toe aan de uwe.
Een eenvoudig proefje is mogelijk. Neem een goede injectiespuit zonder naald, sluit de opening goed af en trek de zuiger 1 cm uit. OK, dat is geen perfect vacuüm. er zitten bijvoorbeeld 1000 luchtmoleculen in. Vanuit het denkpatroon van uw vriend geldt een verdubbeling van kracht bij een halvering van de druk in de zuiger (anders kan de kracht voor een perfect vacuüm nooit oneindig groot worden). De zuiger een centimeter verder uittrekken zou dus 2 x zoveel kracht moeten kosten.
Het is zelfs duidelijk voelbaar dat dat niet het geval is. Zelfs uittrekken tot 4 cm kost niet merkbaar meer kracht.
reden is dat de kracht een kwestie is van drukverschil over de zuiger. Na de eerste centimeter is dat bijvoorbeeld 100 000 Pa (buitendruk) - 40 Pa = 99 960 Pa
trek hem uit tot 4 cm (en dus 4 x zo lage druk binnenin) en het verschil wordt dan 100 000 Pa - 10 Pa = 99 990 Pa
99 990 : 99 960 .... het drukverschil en dus de benodigde kracht is niet verviervoudigd, maar slechts toegenomen met 0,3 ‰.
Hoe legt uw vriend uit dat het uittrekken volgens hem oneindig veel kracht zou vergen? Geef uw vriend een middelbareschoolboek en een handje valium. Misschien helpt dat?
