Duikboot

Opgave a

Voor de druktoename onder het wateroppervlak geldt

Δp = ρ·g·h

Invullen van ρ = 998 kgm^-3 (BINAS tabel 10), g = 9,81 ms^-2, en h = 120 m geeft Δp = 1174946 Pa . Voor de totale druk komt hier de luchtdruk nog bij (p₀ BINAS tabel 7). De totale druk wordt dan 1174946 + 1,01325·10⁵ = 1,27617·10⁶ Pa. Afgerond op drie cijfers is dit 1,28·10⁶ Pa.

Opgave b

Dezelfde berekening als hierboven voor noordzeewater (ρ = 1027 kg m^-3) geeft een totale druk op 120 m diepte van

1,01325·10⁵ + 1027 · 9,81 · 120 = 1,31031·10⁶ Pa

De meter is geijkt op gewoon water. We rekenen uit welke diepte de meter zal weergeven bij deze druk. Er geldt

p_gemeten = p₀ + Δp = p₀ + ρ·g·h

ρ·g·h = p_gemeten - p₀

h = (p_gemeten - p₀) / (ρ·g)

Invullen geeft

h = (1,31031·10⁶ - 1,01325·10⁵) / (998·9,81) = 123,487 m.

De meter zal dus een diepte weergeven die 123,487 - 120 = 3,487 m dieper is dan in werkelijkheid. Afronden bij optellen en aftrekken is op het kleinste aantal cijfers achter de komma. Afgerond 3 m te diep.

Opgave c

De luchtdruk varieert van 960 millibar tot 1040 millibar. Dit is een drukvariatie van 1040 - 960 = 80 millibar = 8000 Pa. De druk onder water zal hierdoor dezelfde variatie vertonen. Dit resulteert in een variatie in de door de duikboot gemeten druk. De dieptemeter zal deze variatie in druk (ten onrechte) interpreteren als een variatie in diepte. Er geldt

Δp = ρ·g·Δh

Δh = Δp / (ρ·g) = 8000 /(1027·9,81) = 0,79 m. Dit is een variatie kleiner dan een meter.

Vraag over opgave "Duikboot"?

Typ hier je vraag

Stel je vraag     Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers