Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning 22 frågor/svar hittade Kraft-Rörelse [21281] Vad hade lufttrycket varit vid det som idag är "havsnivå" och hur hade det varit i Marianergraven eller på Mt Everest? Fråga ställdes av elev när vi diskuterade hur högt tryck det är under vattenytan och hur lågt lufttrycket är på Mt Everest. Svar: Exempel: På 5000 m:s djup i vatten är trycket c:a 5000/10=500 atmosfärer. Tar vi bort vattnet minskar trycket, men det blir lite större än på medelhavsnivån 1 atmosfär. Länk 1 innehåller en kalkylator för lufttrycket på olika höjd. (Observera begränsningen -5000m till 86000 m.) Med denna får vi att lufttrycket i det tömda djupet på 5000 m blir 1.75 atmosfärer, alltså 0.75 atmosfärer större än normaltrycket. Lufttrycket på Mt Everest (8848 m högt) är enligt kalkylatorn 0.31 atmosfärer. Om det inte funnits något vatten alls i haven: Det är inte helt lätt att beräkna detta eftersom man måste ta hänsyn till jordens hela landmasseprofil. Nyckelord: lufttryck [23]; Kraft-Rörelse [21201] Ursprunglig fråga: Vi har precis lärt oss i skolan att flugor inte kan flyga högre än 100 meter upp i luften på grund av lyftkraft i vingarna. Därför sa vår lärare att flugor inte kan flyga upp till toppen på eiffeltornet. Men vad skulle hända med en fluga om man tog med sig den i hissen upp? Skulle den inte kunna lyfta alls då? Eller är det så att den bara inte kan flyga uppåt? Hälsningar
Lovisa Svar: Lyftförmågan hos flugans vingar i en gas bör vara proportionell mot densiteten. Vid normalt lufttryck är densiteten hos atmosfären vid havsytan (se länk 2) 1.22500 kg/m3 och på 100 meters höjd 1.21328 g/m3. Differensen blir 0.01172, dvs ungefär 1%. De normala variationerna i lufttryck (lågtryck/högtryck) är betydligt större, så flugan skulle inte kunna flyga vid lågtryck, vilket uppenbarligen inte är sant! Nyckelord: lufttryck [23]; 1 https://www.livescience.com/55454-how-high-can-insects-fly.html Kraft-Rörelse [20819] Svar: Nyckelord: ballong [25]; gaslagen, allmänna [24]; Arkimedes princip [32]; lufttryck [23]; 1 https://www.digitaldutch.com/atmoscalc/ Kraft-Rörelse [20441] Ursprunglig fråga: Svar: På grund av atmosfären tillkommer emellertid en lyftkraft enligt Arkimedes princip, se fråga 13509 Mount Everest har höjden 8848 m. I länk 1 finns en kalkylator som bland annat beräknar atmosfärens densitet på olika höjd: 0 m - 1.225 kg/m3 Säg att du väger 60 kg. Eftersom densiteten hos en människa är nära 1000 kg/m3 är volymen 0.06 m3. Ändringen i lyftkraften blir (1.225-0.478)*0.06 kg = 0.0448 kg = 45 g Du blir alltså 45 gram "tyngre" på Mount Everest. Det finns ett par effekter till som påverkar nettoresultatet, (ökat avstånd till masscentrum och jordens rotation) men dessa är små jämfört med lyftkraften orsakad av atmosfären. Nyckelord: Arkimedes princip [32]; lufttryck [23]; Kraft-Rörelse [20337] Svar: Ytspänningen hjälper till att se till att det inte läcker vatten genom hålet. Nyckelord: lufttryck [23]; Kraft-Rörelse [20259] Svar: Trycket blir 10 N/cm2, vilket ju inte är så mycket (motsvarar tyngdkraften för 1 kg). Detta tryck upphävs av trycket i kroppens inre. Eftersom trycket verkar från alla håll orsakar det ingen nettokraft nedåt, se Hydrostatics#Pressure_in_fluids_at_rest Man har däremot en lyftkraft enligt Arkimedes princip: Buoyancy För luft är lyftkraften ganska liten. Om kroppens volym är 1/4 m3 blir lyftkraften = densitet*g*V = 1*10/4 = 2.5 N. Se fråga 18012 Nyckelord: lufttryck [23]; Arkimedes princip [32]; Kraft-Rörelse [19320] Svar: Men fysik är även teori, som hjälper oss "förstå" eller åtminstone systematisera olika fenomen. Om du ser till att det inte kommer in vatten i sugröret (håll pekfingret på övre öppningen) så kommer glaset att fyllas med vatten när du tar bort fingret. Utan sugrör har luften i glaset lite övertryck som håller vattnet ute (dykarklocka, Diving_bell Om glaset från början är fyllt med vatten kan man lyfta upp det tills nederkanten är i vattenytan utan att vattnet rinner ut. Detta är möjligt eftersom luft inte kan komma in i glaset och att undertrycket i glaset hindrar vattnet från att rinna ut. Vi tar nu det böjda sugröret, håller för övre öppningen och sticker in andra ändan i glaset. När vi tar bort fingret kommer luft att bubbla in, och vattnet kan rinna ut ur glaset. Se även fråga 952 Nyckelord: lufttryck [23]; Kraft-Rörelse [18099] Svar: p = m*g där m är massan av den 1 m2 breda luftpelaren och g är tyngdaccelerationen. Vi får m = p/g = 1.013*105/9.81 = 1.03*104 kg/m2 Om luftpelarens höjd är h blir volymen V V = h*1 = h Densiteten är massa per volymsenhet: m/V = m/h = 1.3 kg/m2 Höjden på pelaren blir alltså h = m/1.3 = 1.03*104/1.3 = 7.9*103 m dvs nästan 8 km. Se fråga 18012 Normalt ger vi inte fullständiga svar på räkneuppgifter. Anledningen är framför allt att de oftast är av föga allmänt intresse och att tanken är att det är eleverna och inte vi som skall tränas i att lösa uppgifter. Nyckelord: lufttryck [23]; jordens atmosfär [12]; Kraft-Rörelse [17775] Svar: Anledningen är förstås att det är ett övertryck i flaskan. Den har fyllts vid vanligt atmosfärstryck, och trycket på kryssningshöjden 12000 m för en 767 är 0.77 atmosfärer. Övertrycket är alltså 0.23 atmosfärer. Detta är fullt tillräckligt för att hudcremen skall spruta ut. Trycket utanför flygplanet på 12000 m höjd är 0.19 atmosfärer, vilket är alldelses för lågt för att en människa skall överleva. Planet har därför en tryckkabin i vilken man har ett tryck på 0.77 atmosfärer (motsvarande en höjd av 2100 m). Syrgasmaskerna som finns för nödsituationer på alla flygplan är till för att besättning och passagerare skall klara sig några minuter medan piloten snabbt dyker till en lägre höjd. Man kan fråga sig varför man inte har 1 atmosfärs tryck i tryckkabinen även på hög höjd. Det hade man faktiskt på de första kommersiella jetplanen. Det visade sig emellertid att den höga tryckskillnaden gjorde att man behövde kraftigare väggar i tryckkabinen, vilket medförde ökad kostnad både i tillverkning och bränsle. Trycket 0.77 atmosfärer är en kompromiss mellan effektivitet och vad människan klarar helt utan obehag. Länk 1 är en kalkylator som räknar ut atmosfärstrycket på olika höjder. Se vidare en bra Wikipedia-artikel om Cabin_pressurization Nyckelord: lufttryck [23]; *verktyg [15]; Kraft-Rörelse [16186] Svar: Se även fråga 16150 Nyckelord: lufttryck [23]; *vardagsfysik [64]; Kraft-Rörelse [16150] Svar: Nyckelord: lufttryck [23]; Kraft-Rörelse [15294] Ursprunglig fråga: Svar: Det är lufttrycket som håller igen dörren. Avkylningen av luften i frysen orsakar ett undertryck. Efter en stund (några minuter) utjämnas detta undertryck eftersom frysen inte är helt tät. Tryckutjämningen ger upphov till ett pysande ljud. Undertrycket ger upphov till en kraft som stänger dörren ordentligt. Låt oss göra en uppskattning av hur stor kraften kan bli. Vi använder den allmänna gaslagen: pV = nRT p = trycket, V = volymen, n = antal mol, R = allmänna gaskonstanten, Anta att rumstemperaturen är 20oC och temperaturen i frysen är -20oC. I gaslagen skall vi använda absoluta temperaturer, så temperaturerna blir Trum=273+20=293 K och Tfrys=273-20=253 K. Vi kan skriva gaslagen som p = (nR/V)T = konstant*T Om n är antal mol gas i frysen när dörren precis stängs, så är n och naturligtvis även V konstanta. Vi får pfrys = konstant*Tfrys Varav följer pfrys = (Tfrys/Trum)*prum Normaltrycket i rummet är ungefär 105 Pa (N/m2) varför vi får pfrys = (253/293)*105 = 86348 Pa Undertrycket blir alltså 100000-86348 = 14000 Pa Om dörrens yta är 1 m2 så är alltså kraften från övertrycket hela 14000 N. Detta motsvarar en vikt på 1400 kg! Detta låter ganska mycket (vi borde inta alls kunna få upp dörren), men vi har räknat lite väl optimistiskt. För det första hinner inte all luft i den kalla frysen bytas ut. Om vi har dörren öppen så länge att all luft bytts ut, kommer det i stället ta mycket lång tid att kyla ner luften, och rumsluft kommer att läcka in. Dessutom är handtaget placerat i kanten av dörren och inte i mitten. Hävstångslagen ger då att den erforderliga kraften blir hälften så stor. En riktigt gammal horisontell frys ger inte stor effekt eftersom den kalla luften stannar i frysen - kall luft har ju högre densitet. En modern frys med plastbackar ger även den liten effekt eftersom ingen kall luft kommer in. En halvgammal öppen frys ger bäst effekt - den kalla luften formligen rinner ut när man öppnar dörren! Enkelt experiment: Nyckelord: gaslagen, allmänna [24]; lufttryck [23]; hävstång [5]; Blandat [15266] En kvinna beger sig på långresa till Peru, där hon tillbringar en längre tid på hög höjd (altitud). Efter en tid börjar hennes tandfyllningar att frakturera, så hon blir tvungen att uppsöka en tandläkare. Den samme
förklarar för henne att detta inte är något ovanligt fenomen. Förklaringen lyder, att pga av det högre luftrycket på den höga höjden så uppstår en
tryckverkan som i sin tur får fyllningarna till att frakturera.
Har kvinnan blivit lurad av den peruanske tandläkaren eller är förklaringsmodellen sann? Förresten: Är inte lufttrycket på ett berg lägre än på marken? Svar: Frågan är också om man verkligen har luftfickor med normaltryck i tänderna. Om tänderna består av bara fasta material uppkommer naturligtvis inget övertryck alls! Ej heller om eventuell luft kan ta sig ut, så att trycket kan utjämnas. Se även fråga 3540 Nyckelord: lufttryck [23]; Kraft-Rörelse [15174] Ursprunglig fråga: Svar: Nej, så enkelt är det inte. Det är inte alls lätt att direkt mäta luftens densitet. Att luften väger något är lättare att visa, se fråga 14454 och länkarna nedan. Låt oss i stället försöka räkna ut densiteten från andra storheter som är lättare att mäta. Det är ofta så i fysik att något kan vara svårt att mäta direkt medan det kan vara lätt att beräkna med kända fysikaliska lagar och andra storheter. Vi använder den allmänna gaslagen: pV = nRT p = trycket, V = volymen, n = antal moler, R = allmänna gaskonstanten, Om m är massan gas och M gasens molekylvikt kan vi skriva gaslagen pV = (m/M)RT Eftersom densiteten r = m/V får vi r = pM/(RT) Normaltrycket är 1.013*105 Pa (N/m2), luftens molekylvikt (en blandning av 80% N2 och 20% O2) är 28.8. Normal temperatur är 20oC = 293 K. r = 1.013*105*28.8/(8315*293) = 1.20 kg/m3. Om klassrummet är 10*10*3 = 300 m3, väger luften 300*1.20 = 360 kg, alltså lika mycket som fyra manliga normallärare! Se även fråga 14454 Nyckelord: lufttryck [23]; gaslagen, allmänna [24]; 1 http://teachersnetwork.org/ntol/lessons/weighair/ Kraft-Rörelse [14454] Svar: Ett liknande problem med ett annat svar är: vilket väger mest en tom ballong eller en uppblåst ballong? Svaret är kanske inte förvånande den uppblåsta. Men anledningen är inte bara att luften väger en del. Om du som i ovanstående fråga har samma tryck innanför som utanför (öppen förbindelse) väger ballongerna lika. Men den uppblåsta ballongen pressar ihop luften så trycket och därmed densiteten blir högre. Varje cm3 inne i ballongen väger alltså mer än luften utanför. Därför är den uppblåsta ballongen tyngre! Se även länk 1. Frågan är i själva verket en tillämpning av Arkimedes princip Nyckelord: Arkimedes princip [32]; lufttryck [23]; ballong [25]; 1 http://www.discoverychannel.co.uk/mythbusters/experiments/air/index.shtml Kraft-Rörelse [14451] Svar: I fallet du beskriver är luftmassan och plåtburken i vila innan du öppnat hålet. När luften stömmat in och lufttrycket inne i burken är samma som utanför, är luften igen i vila. Burken kommer alltså inte att få någon "nettopuff" åt något håll! Nyckelord: raketmotor [8]; lufttryck [23]; Kraft-Rörelse [14410] Svar: Nyckelord: lufttryck [23]; Kraft-Rörelse [12779] Svar: trycket uppe i flaskan + trycket från vattenpelaren = trycket utanför Ytspänningen behövs för att förhindra att det bildas bubblor vid hålet som kan transporteras upp till korken och öka trycket där. Lufttrycket utanför har naturligtvis betydelse: så snart det sänks (av en vakuumpump eller om det blir lågtryck) så kommer det vatten ut ur hålet. Nyckelord: lufttryck [23]; Blandat [3540] Svar: Nyckelord: lufttryck [23]; Blandat [4161] Svar: Fundera: Vad händer om man borrar ett litet hål i glasets botten? Fundera: Glaset kan inte vara hur högt som helst. Varför? Nyckelord: lufttryck [23]; Blandat [3887] Svar:
Orden med fetstil kan du slå på i Nationalencyklopedin Nyckelord: lufttryck [23]; Kraft-Rörelse [952] Svar: Försök: Gör försöket och se åt vilket håll pappret buktar. Diskussion Ovanstående fungerar även om glaset är vattenfyllt till hälften från början och då uppstår FRÅGAN; Varför fungerar det? Locket av tex papper, buktar uppåt, men det fungerar även med en aluminiumskiva, som inte buktar synligt uppåt. Dessutom, vad händer med det trycket som fanns (gavs) av den innestängda luften, när glaset vänds? Vi kan ju inte prata om "horror vacuui" i det här läget. Jag har alltså ett halvfyllt vattenglas, med säg 1 bars lufttryck i och utanför glaset, jag lägger på ett lock, samma lufttryck under som ovanpå locket. Vänd glaset, luftbubblan hamnar överst. Locket buktar inåt och sitter kvar, men rimligen borde jag ha 1 bars tryck från den innestängda luften plus ”vattenpelaren”, eller så borde ”vattenpelaren” sjunka nedåt och minska trycket lite ovanför. /Ole Lundgren Ole! Ditt resonemang låter korrekt, men det är det inte. Lufttrycket i luftbubblan är inte detsamma, då kan man inte få jämvikt. Om man antar att vattenpelaren är 1 dm, så behöver vi ändra lufttrycket med bara 1% för att kompensera för vattenpelaren. Detta sker dels genom att pappret buktar ut lite eller att lite luft och/eller vatten läcker ut när man vänder glaset. Detta märks nästan inte eftersom det rör sig om en så liten korrektion. Det finns också en annan effekt som kan hjälpa till med att hålla vattnet uppe: adhesion. Adhesion är klibbighet mellan två medier. Adhesion varierar mycket med mediernas egenskaper, men för vissa kombinationer kan adhesionen bidra. Jag har utfört lite försök med en liten PET-flaska och ett plastlock. Adhesionen mellan plasterna är liten så denna effekt kan man bortse ifrån. För det första kan man observera att ju mindre luft man har i flaskan, desto bättre hålls locket fast. Det är precis vad man väntar sig: mindre luftbubbla kräver en mindre volym för att ändra lufttrycket tillräckligt. Med 1/3 vatten och 2/3 luft är det svårt att få locket att fastna. Slutligen stack jag hål i botten av flaskan. Vattnet rann då naturligtvis ut eftersom undertrycket i luftbubblan försvann. /Peter Ekström Se även fråga 10835 Nyckelord: lufttryck [23]; Frågelådan innehåller 7624 frågor med svar. ** Frågelådan är stängd för nya frågor tills vidare **
|
Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar.