Vraag over druk van injectienaald
 

Pim (7) was een van de honderdduizenden kinderen die in de loop van 2002 een injectie kreeg tegen meningitis (nekkramp). We nemen aan dat de hoeveelheid injectievloeistof 5,0mL was. De vloeistof in de naald verwaarlozen we. De druk van de buitenlucht is 1,00 * 10^5 Pa. De verpleegkundige die het spuitje geeft doet dat rustig en geroutineerd. Dat betekent dat ze een overdruk van slechts 5,0 * 10^3 Pa hoeft aan te brengen om de vloeistof in het kinderarmpje te persen. De afmetingen van de spuit zijn in de tekening aangegeven. Hoe groot is de kracht die de verpleegkundige op de zuiger moet uitoefenen?

A) 1,5 * 10^-2 N
B) 4,2 * 10^-1 N
C) 8,3 * 10^-1 N
D) 2,8 * 10^2 N

Foto van naald = http://imgur.com/Zb0vlpn

Ben momenteel aan het oefenen voor decentrale selectie geneeskunde en kwam bij deze vraag terecht. Ik weet niet hoe ik dit moet aanpakken. Iemand een idee? Dankjewel.

Ga om te beginnen eens na welke gegevens relevant zijn, en welke formules je kent die bekende grootheden aan elkaar koppelen.

Als het goed is heb je de volgende formule geleerd voor het verband tussen de uitgeoefende druk, uitgeoefende kracht en oppervlakte waarop de kracht wordt uitgeoefend:



Waarbij geldt:
- = uitgeoefende druk in Pascal ()
- = uitgeoefende kracht in Newton ()
- = oppervlakte waarop kracht wordt uitgeoefend in vierkante meter ()

Probeer ook eens te bedenken wat je met de overige gegevens nog zou kunnen berekenen.
Zo zou je ook nog kunnen berekenen hoeveel arbeid de verpleegster moet leveren om de vloeistof in te spuiten omdat je het proces als quasistatisch beschouwt en aanneemt dat je de zuiger volledig in moet drukken:



Zou je de arbeid nu ook kunnen berekenen?

.