Fysica

Artikel Golffront Straal Lichtbundel

Definitie van golffront

Als je een steen in een plas water gooit, bewegen cirkelvormige watergolven zich vanuit het middelpunt van de cirkel. In de watergolven zijn er toppen en dalen. Golfpieken of golfdalen die zich van het middelpunt van de cirkel af bewegen, worden golffronten genoemd.

Twee aangrenzende golffronten zijn twee delen van een golf die dezelfde fase hebben en gescheiden zijn door één golflengte. Golfpieken of golfdalen die dezelfde fase hebben en gescheiden zijn door één of meer golflengten worden golffronten genoemd. Naast watergolven hebben ook geluidsgolven en lichtgolven een golffront. In tegenstelling tot watergolven, die zich alleen in een vlak of gebied voortbewegen, bewegen geluidsgolven en lichtgolven zich in de ruimte.

Lees meer

Artikel over de vergelijking van Poiseuille

De vergelijking van Poiseuille werd ontdekt door Jean Louis Marie Poiseuille (1799-1869). Zoals uitgelegd, kan elke vloeistof worden beschouwd als een ideale vloeistof. Een ideale vloeistof heeft geen viscositeit. Als we aannemen dat een ideale vloeistof door een pijp stroomt, beweegt elk deel van de vloeistof met dezelfde snelheid (v). In tegenstelling tot de ideale vloeistof heeft de vloeistof die we in het dagelijks leven tegenkomen viscositeit. Omdat een vloeistof viscositeit heeft, varieert de snelheid van elk deel van de vloeistof wanneer deze bijvoorbeeld door een pijp stroomt. De vloeistoflaag in het midden beweegt sneller (lage v), terwijl de vloeistoflaag die aan de pijp vastzit, niet beweegt (v = 0). Van het midden tot de rand van de pijp beweegt elk deel van de vloeistof dus met een andere snelheid. Om dit te verduidelijken, bekijk de onderstaande afbeelding.

Lees meer

Vloeistoffen, zowel vloeibare als gasvormige stoffen van verschillende typen, hebben verschillende viscositeitsniveaus. Viscositeit is de wrijving tussen de moleculen waaruit een vloeistof bestaat. Deze wrijving ontstaat dus wanneer de vloeistof stroomt. In vloeistoffen wordt de viscositeit veroorzaakt door cohesiekrachten (trekkrachten tussen gelijksoortige moleculen). In gasvormige stoffen wordt de viscositeit daarentegen veroorzaakt door botsingen tussen moleculen.

Vloeibare vloeistoffen stromen gemakkelijker, bijvoorbeeld water. Dikke vloeistoffen stromen daarentegen moeilijker, bijvoorbeeld smeermiddel. Dit kun je aantonen door water en smeermiddel op een hellend oppervlak te gieten. Water stroomt sneller dan olie. De viscositeit van een vloeistof hangt ook af van de temperatuur. Hoe hoger de temperatuur van de vloeistof, hoe minder stroperig deze is. Als een moeder bijvoorbeeld vis bakt in de keuken, wordt de bakolie, die aanvankelijk dikker is, vloeibaarder bij verhitting. Omgekeerd geldt dat hoe hoger de temperatuur van een gasvormige stof, hoe dikker deze is.

Lees meer

Cohesie- en adhesiekracht

Cohesiekracht is een aantrekkingskracht tussen moleculen van een gelijksoortige stof, terwijl een aantrekkingskracht tussen moleculen van een ongelijksoortige stof adhesiekracht wordt genoemd. Neem bijvoorbeeld het schenken van water in een glas. Cohesie treedt op wanneer watermoleculen elkaar aantrekken, terwijl adhesie optreedt wanneer watermoleculen en glasmoleculen elkaar aantrekken.

Lees meer

Heb je ooit met zeepbellen gespeeld? Zeepbellen zijn rond. Grappig. Je kunt ze opblazen. Na het vliegen knappen de zeepbellen. Wauw, het is leuk, een spelletje uit je kindertijd. Waarom zijn zeepbellen rond?

Word 's ochtends wakker en kijk eens naar de bladeren rondom het huis. Observeer de dauwdruppels die aan de bladeren hangen. Het is vreemd; dauwdruppels zijn rond. Hoe kan dat?

Oppervlaktespanning ontstaat doordat het oppervlak van de vloeistof de neiging heeft zich samen te trekken, waardoor het oppervlak eruitziet als een dun membraan. Dit wordt beïnvloed door de cohesiekracht tussen watermoleculen. Om deze uitleg beter te begrijpen, bekijk de volgende afbeelding. We bekijken de vloeistof in een bakje.

Lees meer

Artikel over het principe van Archimedes

Een schip met een enorme massa zinkt niet, terwijl een steen met een kleine afmeting wel kan zinken. Hoe kan dat? Het antwoord is eenvoudig als je het concept van drijfkracht en het principe van Archimedes begrijpt.

In het dagelijks leven merken we dat voorwerpen die in een vloeistof worden ondergedompeld, zoals een steen, minder wegen dan wanneer ze zich niet in de vloeistof bevinden. Het kan lastig zijn om een ​​steen van de grond te tillen, maar diezelfde steen komt moeiteloos van de bodem van de zee omhoog. Dit komt door de opwaartse kracht. Opwaartse kracht ontstaat door verschillen in vloeistofdruk op verschillende diepten. De vloeistofdruk neemt toe met de diepte; hoe dikker de vloeistof, hoe groter de druk. Wanneer een voorwerp in een vloeistof wordt ondergedompeld, ontstaat er een drukverschil tussen de vloeistof boven en onder het voorwerp. De vloeistof onder het voorwerp heeft een hogere druk dan de vloeistof boven het voorwerp.

Lees meer

Artikel over het principe van Pascal

Hoe werkt een hydraulische lift die gebruikt wordt om een ​​auto op te tillen? Hoe werken hydraulische remmen om de snelheid van een auto te verminderen? Bestudeer de wet van Pascal om dit te begrijpen.

Elke vloeistof oefent altijd druk uit op alle objecten waarmee ze in contact komt. Het water dat we in een glas doen, oefent druk uit op de glaswand. Zo ook oefent het water in een zwembad of de zee druk uit op ons hele lichaam.

Lees meer

Artikel over druk in vloeistoffen

In de natuurkunde wordt druk gedefinieerd als kracht per oppervlakte-eenheid, waarbij de richting van de kracht loodrecht op het oppervlak staat. Mathematisch wordt druk uitgedrukt door de vergelijking P = F / A, waarbij P = druk, F = kracht en A = oppervlakte. De eenheid van kracht (F) is Newton (N), de eenheid van oppervlakte is de vierkante meter (m² ⁾ . Omdat druk de kracht per oppervlakte-eenheid is, is de drukeenheid N/m² ^. Een andere naam voor N/m² ^is Pascal (Pa). Pascal werd als drukeenheid gebruikt ter ere van Blaise Pascal.

Lees meer

Artikel over dichtheid en soortelijk gewicht

Dichtheid

Een belangrijke eigenschap van een stof is de dichtheid. Dichtheid is de verhouding tussen massa en volume. Mathematisch geschreven:

ρ = m / V

ρ (rho) is een Griekse letter die vaak wordt gebruikt om dichtheid uit te drukken, m staat voor massa en V voor volume. De dichtheid van een homogene vloeistof verschilt van de dichtheid van een homogene vaste stof. IJzer heeft bijvoorbeeld overal dezelfde dichtheid. In de atmosfeer van de aarde geldt dat hoe hoger de atmosfeer zich boven het aardoppervlak bevindt, hoe lager de dichtheid, terwijl voor zeewater geldt dat hoe dieper het zeewater zich bevindt, hoe hoger de dichtheid. De dichtheid van een homogene vloeistof kan afhangen van omgevingsfactoren zoals temperatuur en druk.

Lees meer

Artikel over de toepassingen van het principe van Bernoulli en de vergelijking van Bernoulli.

De stelling van Torricelli

Een van de toepassingen van de vergelijking van Bernoulli is het berekenen van de snelheid waarmee een vloeistof uit de bodem van een container stroomt (zie afbeelding).

We passen de vergelijking van Bernoulli toe op punt 1 (oppervlak van de container) en punt 2 (oppervlak van het gat). Omdat de diameter van het gat in de bodem van de container veel kleiner is dan de diameter van de container, wordt de snelheid van de vloeistof aan het oppervlak van de container als nul beschouwd (v ₁ = 0). Het oppervlak van de container en het oppervlak van het gat zijn open, waardoor de druk gelijk is aan de atmosferische druk (P ₁ = P ₂ ). De vergelijking van Bernoulli voor dit geval is dus:

Lees meer