Hét vraag- en antwoordplatform van Nederland

Hoeveel minder weeg je als er geen lucht is?

Stel je staat op een weegschaal en die geeft 70 kg aan. Maar als je in vacuum erop zou staan hoeveel zou hij dan aangeven. Maw hoeveel kg drukt er op onze schouders?

erotisi
9 jaar geleden
5K
Reddie
9 jaar geleden
Zoals je uit de antwoorden kunt lezen, weeg je dus méér zonder lucht. En dus niet minder.

Heb je meer informatie nodig om de vraag te beantwoorden? Reageer dan hier.

Het beste antwoord

De zwaartekracht van onze planeet oefent kracht in een verticale richting op alle voorwerpen die een massa hebben, en dat bepaalt het gewicht van elk voorwerp, zowel van je lichaam, als van de lucht waarin wij zitten.
Dat is één ding, en dat heeft te maken met de massa van je lichaam, van de lucht om de Aarde, en van de Aarde zelf.

Druk is iets anders. Elk voorwerp (ook je lichaam) omringd door een vloeistof (water, lucht, olie...) ervaart de druk van deze vloeistof in ALLE richtingen, ook van onder, en de druk die op je lichaam wordt uitgeoefend is afhankelijk van de zwaartekracht en de dichtheid en de hoogte van het vloeistof waarin wij zitten.

Je gewicht op een weegschaal wordt, in tegenstelling tot wat je denkt, juist ietsjes minder doordat wij in een vloeistof zitten (namelijk lucht), waarin wij enigszins "drijven", net zoals een luchtballon of een vis in het water. Als je de lucht om je heen zou wegpompen... dan zou je weegschaal een zwaarder gewicht aangeven!

In een reactie vroeg je je af waarom de luchtdruk niet allen "van boven" afkomt.
Stel dat wat je omschrijft waar zou zijn. In deze situatie, als je een stuk hout één meter onder water zou brengen, dan zou deze meteen zinken vanwege de druk van het gewicht van het water boven het stuk hout. Dat gebeurt uiteraard niet, omdat je stuk hout waterdruk ervaart zowel van onder als van boven.
Wat er wél gebeurt is dat het hout meteen naar boven komt drijven in perfecte overeenstemming met het principe van Archimedes: hout verplaatst een groter gewicht aan water dan het eigen gewicht (water heeft een grotere dichtheid dan hout), dus wordt het hout toch omhoog gedrukt.
Dat is ook de reden waarom een luchtballon kan vliegen: de warme lucht in de ballon zet uit, waardoor deze lucht veel minder weegt dan de lucht om zich heen. Op het moment dat de dichtheid van een luchtballon exact gelijk is aan die van de lucht, dan blijft deze drijven. Als je de brander aanzet, dan weegt de ballon nóg minder, en gaat hij omhoog.

Nu terug naar je vraag: een lichaam van gemiddeld 75 kg verplaatst ongeveer 75 liter lucht, en deze hoeveelheid lucht heeft een gewicht van ongeveer 97 gram. Dat betekent dat vanwege het principe van Archimedes, de lucht om je heen oefent een verticale kracht omhoog op je lichaam equivalent tot 97 gram.
In een vacuüm zou je deze drijfkracht niet ervaren, dus zou je in feite 97 gram meer op je weegschaal aflezen.
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Jammer, dat je uitgaat van 75 kg, terwijl in de vraag duidelijk 70 kg genoemd wordt.
erotisi
9 jaar geleden
Toch begrijp ik nog niet waarom dat de hoeveelheid lucht die boven iemand is door de zwaartekracht van die kilometers lucht boven hem niet meer drukt dan die nanometers lucht onder hem die door de zwaartekracht toch van hem vandaan (naar de grond toe) gaat.
Een steen op de bodem van de oceaan krijgt toch veel meer druk van boven doordat de zwaartekracht al het water boven hem op hem drukt??1
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
@erotisi
Water is een vloeistof en heeft een massa, dus wordt aangetrokken door de zwaartekracht van de Aarde. Deze aantrekkingskracht gaat, inderdaad, naar beneden. Met andere woorden, alle moleculen water in de zee worden "naar beneden getrokken", net zoals alle voorwerpen die in het water zitten, ook je steen op de bodem van de zee. Hoe dieper je gaat, hoe hoger de druk op de onderste lagen, omdat er steeds meer lagen water boven hen staan die naar beneden "willen bewegen".
Wat bijzonder aan water is, is dat het een vloeistof is, en dat houdt in dat alle moleculen vrij kunnen bewegen. Het gevolg hiervan is dat de moleculen water die op de bodem van de zee zitten (ook in een flinterdun filmpje onder de steen), onder druk staan van alle andere waterlagen die boven hen zitten, en dus hebben de neiging om verder naar beneden te bewegen. Echter, de moleculen water op de bodem van de zee kunnen niet verder naar beneden bewegen, met als gevolg dat ze door de bodem van de zee in de tegenovergestelde richting worden gedrukt, dus omhoog, met exact dezelfde kracht. Ook het water onder je steen (een flinterdun laagje, maar toch een laag water) wordt door de bodem van de zee omhoog gedrukt, en dat maakt dat de steen in feite van alle kanten (van boven, van onder, en van de zij) exact dezelfde druk ervaart.
Exact ditzelfde effect vindt plaats in de laag water precies boven de allerlaagste: ook deze moleculen kunnen niet verder naar beneden, omdat de laatste laag al 'bezet' is, dus worden ze omhoog gedrukt door de laatste laag. Dit herhaalt zich bij iedere laag omhoog, en het enige verschil is dat naarmate je verder omhoog gaat, de druk telkens ietsjes kleiner is omdat er minder water is op de bovenste lagen.
En dat is dus wat er gebeurt in alle vloeistoffen: op alle punten in een vloeistof komt de druk van ALLE kanten, ook van omlaag.
Ook daarom drijven schepen op water, omdat ze omhoog worden gedrukt door de watermoleculen die niet verder naar beneden kunnen bewegen. Exact hetzelfde gebeurt met lucht en onder je schoenen. Pas als ALLE lucht onder je schoenen verdwijnt (denk aan de zuignap), wordt je niet meer omhoog gedrukt door de lucht, en sta je muurvast aan de grond geplakt.

Andere antwoorden (2)

Voor de weegschaal maakt het geen verschil aangezien de druk van onder en van boven, van links en van rechts en van voor en achter, dus overal, gelijk is.

Op zeeniveau is de luchtdruk ongeveer 1.000 hectopascal. Dit is vergelijkbaar met een gewicht van ongeveer 1.01971621298 kg/cm^2

Toegevoegd na 7 minuten:
Als je dus in vacuüm zou staan met alleen lucht boven je dan zou er ongeveer 1 KG per cm^2 van het oppervlak van je bovenkant bijkomen.
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
erotisi
9 jaar geleden
Hoe kan de druk van onder gelijk zijn aan die van boven als de lucht die boven mij is door de zwaartekracht op mij drukt terwijl er onder mij geen lucht is?
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Hoezo is er onder je geen lucht? Lucht is toch overal om je heen, dus ook onder je.
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
@erotisi
... en toch is dat zo!!
Als er helemaal geen lucht onder jou zijn, dan zou je letterlijk geplet worden tegen de grond door het gewicht van onze atmosfeer, en zou je aan de grond "plakken".
... maar exact hetzelfde zou gebeuren als er helemaal geen lucht BOVEN jou zou zijn. Dan zou je juist tegen het plafond worden geplet door de druk van de lucht. Dat is exact hoe een zuignap werkt: als je een zuignap tegen een oppervlakte drukt, dan verdwijnt de lucht onder de zuignap (lees: er ontstaat een vacuüm), en wordt de zuignap tegen de oppervlakte geplet. Dat werkt zowel op de grond, als op een raam of zelfs een plafond, juist omdat de druk in een vloeistof in ALLE richtingen wordt uitgeoefend, dus ook omhoog.
erotisi
9 jaar geleden
Ok, globaal gesproken is overal om mij heen lucht. Maar heel precied klopt dat toch niet, mijn voeten maken contact met de grond dus daar kan toch geen lucht tussen zitten, dus is de druk toch niet overal gelijk?
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Je intuïtie zegt je dat er geen lucht is tussen je schoenen en de grond, maar toch is het zo: er zit lucht ertussen. Als er geen lucht zou zijn, dan zou je zo'n "zuignap-effect" krijgen zoals ik hierboven had omschreven.
Dat krijg je b.v. als je een stuk glas laat liggen op een ander stuk glas. Doordat de twee oppervlakten zo glad en egaal zijn, wordt de lucht ertussen weggedrukt, en dan lijkt alsof de glazen aan elkaar geplakt zijn. Als er een druppel water tussen zit, waardoor er inderdaad helemaal geen lucht tussen zit, dan lijken de twee stukken glas alsof ze aan elkaar gelijmd zijn.
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
De luchtdruk van boven is ongelijk aan de luchtdruk beneden.
Net zoals de waterdruk op 1 meter diepte minder is als op 2 meter diepte. Bij lucht, omdat het soortelijk gewicht van lucht vrij laag is zal dat drukverschil klein zijn. Op 10 meter hoogte is het verschil ca 1 milibar dus bij een staand mens tot maximaal 0,2 millibar verschil bij hoofd en voeten.Oftewel per vierkante cm (horizontaal oppervlak van een mens) drukt de lucht je dan met minder 0,2 gram naar beneden.
erotisi
9 jaar geleden
Komt die 0,2 gram verschil dan door de zwaartekracht?
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Dat verschil komt inderdaad door te zwaarte kracht...en wordt veroorzaakt door het gewicht van die eerste bijna 2 meters atmosfeer.Die drukt wel bij de voeten maar niet bij het hoofd.
De luchtDRUK is niet van belang voor je gewicht. Die druk drukt immers van alle kanten even sterk. Dus of je nu in vacuum staat, of in lucht met atmosferische druk, of in lucht met een druk van 50 atmosfeer, die *druk* heeft geen invloed op je gewicht.

De *dichtheid* van de lucht heeft echter wel een invloed. Vergelijk dat met een voorwerp dat drijft op het water, of dat is ondergedompeld in water. Het drijfvermogen van water is gelijk aan het gewicht van het verplaatste water. Hier mag je voor 'drijfvermogen' ook 'gewichtsvermindering' lezen.

Bij water geldt dus dat het gaat om het gewicht van het verplaatste water; de *druk* van dat water is niet van belang.

Voor lucht geldt hetzelfde.

De vraag wordt dan dus: hoeveel lucht verplaatst een mens van 70 kg?

Laten we er voor het gemak van uitgaan dat de dichtheid van een mens ongeveer een liter per kg is. Dat klopt vrij aardig, want een mens kan drijven in water, maar kan ook zinken in water. De dichtheid van een mens is dus ongeveer gelijk aan de dichtheid van water, en die is 1 kg per liter.

Iemand van 70 kg heeft dus een volume van 70 liter, en verplaatst dus 70 liter lucht.

Volgens Wikipedia is de dichtheid van (droge) lucht op zeeniveau 1,293 kg per kuub. Een kuub is 1000 liter, dus de dichtheid van (droge) lucht is zo'n 1,293 gram per liter.

Iemand van 70 liter verplaatst dus een gewicht van 70 maal 1,293 gram, ofwel 90,5 gram, aan lucht. Dat is dus meteen hoeveel je minder weegt MET lucht.

Om je vraag te beantwoorden: als er geen lucht is, weeg je dus zo'n 90,5 gram MEER.
 
(Lees meer...)
Cryofiel
9 jaar geleden
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Oeps!
Ik was begonnen met mijn antwoord, halverwege gestopt, en zie ik nu pas dat ik een antwoord geef die erg op die van jou lijkt...
Excuus! :-P Ik hoop dat ik geen -5 krijg net zoals vorige week...
Reddie
9 jaar geleden
Plus voor je uitgebreide berekening.
Echter, je openingszin klopt natuurlijk niet. Want bij hoge druk weegt de lucht méér dan 1,293 per kuub.
Cryofiel
9 jaar geleden
Klopt Reddie, ik heb het niet helemaal correct verwoord. Bij een hogere luchtdruk weeg je minder dan bij een lagere luchtdruk. In die zin is de luchtdruk dus van belang. Maar, en dat is wat ik bedoelde toen ik mijn eerste alinea schreef: dat komt niet door de luchtdruk zelf, maar door de hogere dichtheid van de lucht die daar het gevolg van is.
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Hoewel een heel mooi antwoord een kleine aanvulling op je eerste alinea. De lucht drukt niet overal even sterk tegen je lichaam. Per slot is de luchtdruk op 1 meter hoogte minder dan aan de grond. Je mag ervan uitgaan dat per 10 meter hoogte (op zee niveau) de luchtdruk bijna 1,3 millibar afneemt. Tussen hoofd en voeten zal er dan ca 0,2 millibar druk verschil zijn, uiteraard afhankelijk van de lengte van de persoon.
erotisi
9 jaar geleden
Maar stel de persoon is geen 70 kg maar lijdt aan obesitas met een BMI van 35, en weegt 180 kg. Is je antwoord dan anders?
Ik dacht zelf van wel want iemand met veel vet blijft makkelijker drijven en als deze persoon dan in vacuum komt op weegschaal zal deze wél minder wegen. Maar toch twijfel ik of dat klopt?!
Cryofiel
9 jaar geleden
De gewichtsvermindering die wordt veroorzaakt door de atmosfeer is (bij gegeven luchtdichtheid) afhankelijk van het volume van de persoon. Mijn schatting van 1 liter per kg is natuurlijk een schatting. Iemand met heel veel vet zal misschien een iets lagere dichtheid hebben. Misschien heeft die persoon een dichtheid van 1,05 liter per kg. Met die nieuwe dichtheid kun je een nieuwe schatting maken van de gewichtsvermeerdering in vacuum.

Weet jij het beter..?

Het is niet mogelijk om je eigen vraag te beantwoorden Je mag slechts 1 keer antwoord geven op een vraag Je hebt vandaag al antwoorden gegeven. Morgen mag je opnieuw maximaal antwoorden geven.

0 / 2500
Gekozen afbeelding