De Eiffeltoren van Parijs is een technisch hoogstandje dat ter gelegenheid van de wereldtentoonstelling van 1889 door de ingenieurs van de Duitse ontwerper Gustav Eiffel werd ontworpen en gebouwd. Het geheel is van smeedijzer gemaakt, een soort staal dat wordt verkregen door het onder een temperatuur van 1000 ℃ te verbuigen tot de gewenste constructie. Staal op zijn beurt wordt gemaakt door aan (het van zichzelf buigzame) ijzer een klein percentage koolstof toe te voegen. Staal is veel sterker dan ijzer. De Eiffeltoren was dan ook een product om het succes van het pas ontdekte staal te vieren.

                                      De Eiffeltoren

De massa van de Eiffeltoren wordt geschat op 7300 ton, dat is 7,3 miljoen kg. Een ongelooflijk gewicht natuurlijk. Maar waar we niet bij stilstaan, of soms wel (zoals ik), is dat lucht ook heel zwaar is. In en rond de Eiffeltoren is de kracht die de lucht op de ondergrond uitoefent zelfs een stuk groter dan de zwaartekracht van het staal op diezelfde ondergrond, durf ik te stellen. Poeh, een boude uitspraak.

Laten we er een berekening op loslaten. De kracht (= de zwaartekracht) waarmee de massa van de Eiffeltoren op de ondergrond drukt is makkelijk uit te rekenen:

F_z = massa x valversnelling = 7,3·10⁶ x 9,81 = 7,2·10⁷ N

Van de luchtdruk weten we dat: 1 bar = 100.000 Pa = 100.000 N/m²
Dat wil zeggen, op één vierkante meter oefent de lucht een kracht uit van honderdduizend Newton. Dat is echt belachelijk veel*.
De lengte en breedte van het grondoppervlak zijn 125 meter. Het grondoppervlak is dan: 125 x 125 = 15625 m²
Dat geeft een kracht van:

15625 x 100.000 = 1,56·10⁹ N

Delen we 1,56·10⁹ door 7,2·10⁷ dan krijgen we een uitkomst van 22. Met andere woorden: de kracht waarmee de lucht op de ondergrond van de Eiffeltoren drukt is 22 keer zo veel als die van al het staal van de Eiffeltoren. Een opmerkelijk gegeven**.


* Ik leg dat wel eens aan leerlingen uit. Op jouw tafelblad drukt een massa van zo'n 100.00 / 9,81 = tienduizend kg, te vergelijken met het gewicht van een vrachtwagen. De reden dat jouw tafelblad niet onder deze kracht instort is doordat diezelfde kracht ook van onderen werkt. Haal je die onderste kracht weg, door bijvoorbeeld de ruimte onder jouw tafel vacuüm te zuigen, dan stort je tafel wel degelijk in.

** Al eerder is deze immense luchtdruk waargenomen door Otto von Guericke in 1654 met zijn befaamde Maagdenburger halve bollen. Zestien paarden konden de luchtdruk van buitenaf op de vacuüm gemaakte holle ruimte tussen de halve bollen niet overwinnen.