DEEL II mechanica van de fluida Flashcards
Wat zijn de eigenschappen van een vaste stof?
Vaste stoffen hebben een eigen volume en vorm en bieden weerstand tegen veranderingen.
Wat zijn de eigenschappen van een vloeistof?
Een vloeistof heeft geen vaste vorm, maar wel een constant volume en verzet zich tegen volume veranderingen.
Wat zijn de eigenschappen van een gas?
Een gas heeft geen vaste vorm en volume en biedt nagenoeg geen weerstand tegen veranderingen.
Wat is een fluïdum?
Een fluïdum is een stof die bij een constante temperatuur en druk een welbepaalde massa en volume heeft, maar geen vaste vorm.
Geef enkele voorbeelden van fluïda.
vloeistoffen, gassen, plasma, …
Welke kracht is verantwoordelijk voor de afstand tussen moleculen in een fluïdum?
Van der Waals krachten
Hoe zijn de Van der Waals krachten wanneer r< r0?
(waarbij r de afstand is tussen 2 moleculen)
De Van der Waals krachten zijn sterk afstotende krachten –> er zijn zeer grote uitwendige krachten nodig om het fluïdum samen te drukken. (zie grafiek p97)
Hoe zijn de Van der Waals krachten wanneer r>r0?
(waarbij r de afstand is tussen 2 moleculen)
De Van der Waalskrachten zijn zeer sterke aantrekkingskrachten, ze werken op zeer korte afstand. (zie grafiek p97)
Wat is de Brownse beweging en voor wat is hij verantwoordelijk?
Moleculen die zich op onregelmatige wijze verplaatsen in willekeurige richtingen. Bij een vloeistof zorgt dit voor diffusieverschijnselen.
Wat is de formule voor massadichtheid?
ρ= m/V (kg/m3)
Van wat is de massadichtheid afhankelijk?
De massadichtheid is enkel afhankelijk van de massa en het volume, temperatuur en druk hebben hier geen invloed.
Wat kan je zeggen over de dichtheid van vloeistoffen en gassen?
De dichtheid van vloeistoffen zijn opvallend veel groter dan die van gassen.
Bij welke temperatuur is de dichtheid van water het grootst? Wat heeft dit voor gevolgen?
Bij 4°C is de dichtheid van water het grootst. Bij elke ander temperatuur is de dichtheid dus lager. water zal dus eerst bevriezen aan de bovenkant aangezien de dichtheid van ijs lager licht dan die van water en het water zal altijd het warmst zijn vanboven aangezien die massadichtheid kleiner is dan water van 4 graden.
wat kan je zeggen over de vrije weglengte van vloeistoffen en gassen?
De vrije weglengte van gassen is veel gorter dan van vloeistoffen.
Wat kan je zeggen over de beweeglijkheid van vloeistoffen?
Vloeistoffen hebben een zeer grote beweeglijkheid. Onder invloed van uitwendige krachten kunnen ze zeer gemakkelijk over elkaar heen glijden ook al zijn ze o sterk tegen elkaar gedrukt.
Hoe werkt een kracht in op een fluïdum?
Een kracht kan alleen werken door een oppervlak, oppervlaktekracht.
Waarom moet bij een fluïdum in RUST de kracht altijd loodrecht op het oppervlak staan?
Als er een kracht zou inwerken evenwijdig met het oppervlak dan zal het Fluïdum beginnen glijden en is het niet meer in rust.
Wat is druk?
De druk p is de grootte van de normale kracht per eenheid van oppervlakte.
Formule druk (wanneer de druk hetzelfde is in alle punten van het oppervlak S)
p= F/S
Verklaar de formule van druk aan de hand van een voorbeeld.
Wanneer je een ballon zal indrukken met je vinger levert dit veel minder druk op dan wanneer je deze indrukt met een naald, omdat het oppervlakte waarmee je de kracht levert veel kleiner is.
Wat is de hydrostatische paradox?
De hydrostatische paradox toont aan dat een druk p op hoogte h onder het vloeistofoppervlak enkel afhankelijk is van de hoogte en niet van de vorm van het vat.
Formule hydrostatische paradox.
p= p0 + ρgh (enkel wanneer fluïdum in RUST is)
Wat kan je zeggen over diepte en druk?
Hoe dieper je gaat hoe hoger de druk.
Wat kan je zeggen over hoogte en druk?
Hoe hoger je gaat hoe lager de druk.
Leg uit: Het beginsel van Pascal
Wanneer er een uitwendige druk op een vloeistof in een gesloten vat uitgeoefend wordt, dan wordt deze druk onverminderd overgedragen naar elk punt in die vloeistof en op de wand van het vat.
Leg de toepassing van een hydraulische lift uit.
Wanneer er een uitwendige kracht inwerkt op de ene kant van de lift dan verplaatst dit drukverschil zich doorheen de lift (beginsel van Pascal) deze druk zorgt ervoor dat er daardoor een uitwendige kracht ontstaat aan de andere kant van de lift zodat er zaken naar boven geduwd kunnen worden.
Het beginsel van pascal leert ons ook dat, F1/A1 = F2/A2
Leg de wet van Archimedes uit.
Een lichaam dat (gedeeltelijk) ondergedompeld is in een fluïdum, wordt opgelicht met een kracht die gelijk is aan het gewicht van het verplaatste fluïdum.
Formule voor de opwaartse kracht
F = ρgV (waarbij ρ vloeistof en V lichaam)
(bij half ondergedompelde lichamen is dit het volume van het ondergedompelde deel of van de verplaatste vloeistof)
Formule voor de zwaartekracht in een fluïdum.
F = ρgV (waarbij ρ lichaam)
Wat kan je zeggen over de massadichtheid en de wet van Archimedes?
Een lichaam met een lagere massadichtheid dan het fluïdum waarin hij ligt zal drijven. Een lichaam met een hogere massadichtheid dan het fluïdum waarin hij ligt zal zinken.
(zie formules opwaartse stuwkracht en zwaartekracht)
Wat gebeurt er als het gewicht van het ondergedompelde lichaam groter is dan het gewicht van de verplaatste vloeistof?
Het lichaam zal zinken.
Wat gebeurt er als het gewicht van het lichaam lager ligt dan het gewicht van de verplaatste vloeistof?
Het lichaam zal stijgen.
Wat gebeurt er als het gewicht van het lichaam gelijk is aan het gewicht van de verplaatste vloeistof?
Het lichaam zal zweven.
Wanneer is een lichaam stabiel?
Wanneer het zwaartepunt van het lichaam lager ligt dan het zwaartepunt van de verplaatste vloeistof.
Wanneer is een lichaam onstabiel?
Wanneer het zwaartepunt van het lichaam hoger ligt dan het zwaartepunt van de verplaatste vloeistof.
–> er werken destabiliserende krachten op in
Wat is een stationaire stroming?
In een bepaald punt heeft elk deeltje dat er door gaat dezelfde snelheid ongeacht het tijdstip.
(bij lage snelheden)
Wat is een laminaire stroming?
Een stroming is laminair indien de naast elkaar liggende lagen vloeistof glijden over elkaar zonder elkaar te verstoren.
Wat is een turbulente stroming?
Bij een turbulente stroming ontstaan er lokale draaibewegingen van de vloeistofelementen.
Wat is een compressievrije stroming?
Bij een compressievrije stroming ontstaan er tijdens de stroming geen dichtheidsveranderingen (plaats en tijdsonafhankelijk!)
Wat is een samendrukbare stroming?
Een stroming waarvan de dichtheid met plaats en tijd kan veranderen –> GASSEN
Wat is een viskeuze stroming?
Een stroming waarin de wrijvingskrachten niet worden verwaarloosd. De snelheid in het midden van een fluïdum is veel sneller dan aan de wanden.
Wat is een niet viskeuze stroming?
Een niet-viskeuze stroming is een stroming waarin de tangentiële wrijvingskrachten verwaarloosd mogen worden.
Geef de formule voor de continuïteitsvergelijking.
ρ1A1v1 = ρ2A2v2
Leg de continuïteitsvergelijking uit.
De continuïteitsvergelijking geldt in een stationaire, laminaire en niet viskeuze stroming. Wanneer men die stroming bekijkt door een stroombuis dan moeten door punt 1 en punt 2 hetzelfde aantal deeltjes stromen. (wetende dat punt 2 smaller is dan 1) De massa door punt 1 is dus gelijk aan de massa in punt 2. De massa kunnen we ook beschrijven als ρAvt en deze is dus in beide punten gelijk. Wanneer we de massa dus bekijken in een klein tijdsinterval bekomen we de continuïteitsvergelijking.
Wet van behoud van massadebiet
ρAv = constant
Wet van behoud van volumedebiet
Av=constant
(compressievrije stroming)
