natuurkundige experimenten - Natuurkundig experiment om de wet van de interne druk in vloeistoffen te onderzoeken

Miniatuur drukmeter, transparante vloeistofcontainer, ijzeren staafbasis, kruisklem, latex katheter.

(1) Zoals weergegeven in Figuur A, plaats de sonde van de drukmeter in de transparante container gevuld met water, observeer de veranderingen in de drukmeter en lees de waarden af om te bepalen of er druk aanwezig is in de vloeistof.

(2) Zoals weergegeven in Figuren B en C, houd de diepte van de sonde in het water constant en verander de richting van de sonde. Observeer of de waarde van de drukmeter verandert om de relatie tussen de druk op dezelfde diepte te bepalen.

(3) Zoals weergegeven in Figuren C en D, verhoog de diepte van de sonde in het water en observeer of de waarde van de drukmeter verandert om de relatie tussen de interne druk van de vloeistof en de diepte te bepalen.

(4) Zoals weergegeven in Figuren E en F, vervang water door een andere vloeistof (bijvoorbeeld door water te vervangen door zout water. Als je geen zout water hebt, kun je een bepaalde hoeveelheid eetbaar zout aan dit water toevoegen om er zout water van te maken). Houd de diepte van de sonde constant in deze twee vloeistoffen en observeer eventuele verschillen in de waarde van de drukmeter om de relatie tussen interne druk en vloeistofdichtheid te bepalen.

Door middel van experiment (1) kan worden waargenomen dat wanneer de sonde in een met water gevulde container wordt geplaatst, er een verandering in de uitlezing op de drukmeter optreedt, wat aangeeft dat er druk aanwezig is in de vloeistof.

Door middel van experiment (2) kan worden waargenomen dat wanneer de diepte van de vloeistof waarin de sonde zich bevindt constant blijft, het veranderen van de richting van de sonde de uitlezing op de drukmeter niet verandert. Dit duidt erop dat er druk is in alle richtingen in de vloeistof en dat de drukken op dezelfde diepte in dezelfde vloeistof gelijk zijn.

Door middel van experiment (3) kan worden waargenomen dat bij toenemende diepte van de sonde in water, ook de uitlezing op de drukmeter toeneemt. Dit duidt erop dat voor dezelfde vloeistof een grotere diepte een grotere druk betekent.

Door middel van experiment (4) kan worden waargenomen dat wanneer de sonde op dezelfde diepte in twee verschillende vloeistoffen wordt geplaatst, de uitlezing op de drukmeter in het zoutwater groter is dan de uitlezing op de drukmeter in het kraanwater. Dit duidt erop dat de druk van de vloeistof ook verband houdt met de dichtheid van de vloeistof. Bij dezelfde diepte betekent een grotere vloeistofdichtheid een grotere druk.

A. De wetenschappelijke onderzoeksmethoden die in dit experiment worden gebruikt, zijn de methode van de variabele controle en de conversiemethode.

B. De reden voor het ontstaan van vloeistofdruk is dat de vloeistof wordt beïnvloed door zwaartekracht terwijl ze vloeibaar is.

C. De formule voor de interne druk van de vloeistof is ρ = ρgh. Deze formule geeft aan dat de interne druk ρ van de vloeistof alleen gerelateerd is aan de dichtheid ρ en de diepte h van de vloeistof, maar niet aan het volume of de vorm van de vloeistof.