En plastpåse
En plastpåse fylls med luft och knyts ihop. Sedan sänks påsen ner till 10,3 meters djup i en sjö.”
a) Hur stort blir då det totala trycket som verkar på påsen?
Denna har jag löst, och fått fram svaret 202 kPa vilket stämmer överens med facit.
b) Hur stort blir trycket inuti påsen?
Det är denna frågan jag inte förstår. Hur ska jag gå till väga? Facit säger att trycket är detsamma, dvs. 202 kPa. Men hur vet man det?
Hur kan det komma sig att trycket inuti påsen blir lika stor som det totala trycket? Gäller det inte att det bara ska vara pgh när man räknar med trycket inuti påsen? Medans det totala trycket blir pgh+101 300?
Om trycket är olika inuti och utanför påsen så verkar det en kraft på påsen. I det här fallet har det yttre trycket ökat när påsen sänktes ner, så den kraften trycker ihop påsen (och luften i påsen) tills det råder balans.
En behållare av nånting hårt, t.ex. järn, skulle kunna stå emot det yttre trycket, och då skulle trycken kunna vara olika inuti och utanför. Likaså med påsen om det inre trycket var större än det yttre, då skulle den expandera tills den inte var töjbar längre (men vid ännu större tryckskillnad skulle den förmodligen bete sig plastiskt (den heter ju så) och bli större och större och tunnare och tunnare tills den gick sönder nånstans).
Om trycket inuti plastpåsen hade varit större än trycket utanför, skulle plastpåsens volym ha ökat tills dess att tycket utanför och inuti var lika. Om trycket inuti plastpåsen hade varit mindre än trycket utanför, skulle plastpåsens volym ha minskat tills dess att tycket utanför och inuti var lika.
Kan ni ge konkreta exempel så att man förstår varför det gäller så? Vet inte riktigt om jag hänger med.
Det handlar helt enkelt om kraften på själva plastpåsen. Påsens insida och utsida har samma area. Kraften = trycket*arean. Om trycket inuti är större, blir det en kraft som knuffar själva plastpåsen utåt, så att arean blir lite större samtidigt som trycket blir lite mindre. När påsen har blivit "lagom" blir nettokraften 0.
Men kommer påsen inte påverkas av att den läggs ner i vattnet? Dvs kommer vattnets lyftkraft inte påverka trycket i påsen?
