de kracht van 1 bar
Hoeveel kracht kost het mij om een zuignap van zegge 3cm doorsnede los te trekken van de muur?
Of heeft de doorsnede geen effect?
Kan ik zeggen dat de kracht het equivalent van 1 bar is?
Deze vraag kwam bij ons op kantoor ter tafel 🙂
Ja Dicko, zo’n vraag werd er in 1657 in Maagdenburg ook al gesteld. Het was de beroemde proef met de Maagdenburger halve bollen, om de kracht van het vacuum te demonstreren.
De Duitser Otto von Guericke (burgermeester en natuurkundige) ontwierp twee halve bollen die precies op elkaar pasten. Door de twee losse bollen op elkaar te zetten en de lucht er uit te pompen, zaten de bollen muurvast. Zo vast zelfs dat Von Guericke in Maagdenburg (vandaar de naam!) aan iedere helft een span paarden ( span= 8 ) kon laten trekken, zonder dat de bollen van elkaar kwamen.
De 2 halve bollen hadden een doorsnede van ongeveer 70 cm. Dat betekend dat ze op het pasvlak waar ze aan elkaar zitten een oppervlak hebben van 1/4 * pi * d? = 1/4 * 3,1415 * 70? = 3848 cm?. Als er binnen geen lucht meer is, vacuum dus, dan drukt de buitenlucht met een kracht van 1 kg per vierkante cm de bollen tegenelkaar aan (immers de buitenluchtdruk = 1 bar =~ 1 kg/cm?).
Totaal hebben we op het pasvlak 3848 cm?, dus de kracht waarmee de twee halve bollen op elkaar worden gedrulkt is ook 3848 kg ofwel bijna 4 ton.
Met jouw zuignap gebeurt eigenlijk hetzelfde, alleen het oppervlak is kleiner dus de kracht die je nodig hebt is ook kleiner. Met een doorsnede van 3 cm is het oppervlak 1/4 * 3,14 * 3? = 7 cm?. De kracht om hem van de muur te trekken is dan ook 7 kg. Door vervorming van het zuignapje kan het zijn dat het contact oppervlak op de muur wat kleiner wordt en dus de kracht waarmee je hem los moet trekken ook. Let op dat de kracht kwadratisch toeneemt met de diameter, dus met een doorsnede van 2 cm is de kracht 3,14 kg, maar bij een doorsnede van 4 cm is hij al 12,5 kg.
**arjen**
