Fizik – Basınç – Konu Anlatım

Katı sıvı ve gazlar ağırlıkları nedeniyle bulundukları yüzeye bir kuvvet  uygularlar. Kuvvetin kaynağı ne olursa olsun birim yüzeye dik olarak  etki eden kuvvete basınç(P), bütün yüzeye dik olarak etki eden kuvvete  de basınç kuvveti(F) denir.
basinc

Basınç ile  basınç kuvveti arasında; P=F/S bağıntısı vardır.

KATILARDA  BASINÇ:

Katı cisimler ağırlıkları nedeniyle bulundukları  yüzeye basınç yaparlar. Taban alanı S, ağırlığı G olan katı bir cisim,  bulunduğu yüzeye; P=h.d kadar bir basınç uygularlar.

1. Katılarda  basınç kuvveti daima katının ağırlığı kadardır. Dolayısıyla katı cismi  hangi yüzeyi üzerine koyarsak koyalım basınç kuvveti değişmez.
2. Düzgün katıların (küp, dikdörtgenler prizması,  silindir) zemine yaptıkları basınç P=h.d ile de hesaplanabilir. Burada h  cismin yüksekliği, d ise özkütlesidir.

3. Katılar  uygulanan kuvveti kendi doğrultusunda aynen iletirken, basıncı aynen  iletmezler. Katılarda basınç genel olarak yüzeyle ters orantılıdır.  Bundan yararlanarak kesici ve delici aletler yapılır.

Birimi  N/m2=Pascal, dyn/cm2=Bar

SIVILARDA  BASINÇ:

Bir kaptaki sıvı ağırlığı nedeniyle bulunduğu kabın  her noktasına basınç uygular.
Sıvı içindeki herhangi  bir noktadaki sıvı basıncı;

1. Sıvının yoğunluğu ile  doğru orantılıdır.

2. Sıvının üst yüzeyine olan uzaklıkla  doğru orantılıdır.

3. Sıvının derinliği aynı kalmak  şartıyla kabın şekline ve içindeki sıvı miktarına bağlı değildir.

Sıvı  basınç kuvveti (F): Bir sıvının ağırlığı nedeniyle içinde bulunduğu  kabın herhangi bir yüzeyinin tamamına uyguladığı dik kuvvete sıvı  basınç kuvveti denir. Bu kuvvet;
F=h.d.S
bağıntısı ile bulunur.  Burada;
h: ilgili yüzeyin orta noktasının sıvının üst yüzeyine  uzaklığı
d: sıvının özkütlesi
S: ilgili yüzeyin alanıdır.
Şekildeki  gibi bir kap içinde h yüksekliğinde d özkütleli sıvı varsa S1, S2, S3  yüzeylerine etkiyen sıvı basınç kuvvetleri;

bas

F1=h×d×S1
F2=h2×d×S2=h/2×d×S2
F3=h2×d×S3=h/2×d×S3    olur

[reklam]

Pascal Prensibi: Sıvılar basıncı aynen her  doğrultuda iletirler. Sadece doğrultu ve yönünü değiştirirler. Bundan  yararlanarak su cenderesi, hidrolik fren… gibi sistemler yapılabilir.
Şekildeki  su cenderesinde basıncın etki yüzeyi değiştirilerek istenilen  büyüklükte basınç elde edilebilir.
basinc30

basinc31
’dir. F kuvvetinin yaptığı basınç  her noktaya aynen iletileceğinden, P1=P2 den F1/S1=F2/S2  olur.

GAZLARDA BASINÇ:

Açık hava basıncı (P0):  Atmosfer adını verdiğimiz ve kalınlığı kilometreleri bulan hava  yerküreyi kuşatmaktadır. Açık hava hem yeryüzüne hem de içerisinde  bulunan bütün yüzeylere ağırlığı nedeniyle bir kuvvet uygular. Bu  kuvvetin yüzeyin birim alanına düşen kısmına açık hava basıncı yada  atmosfer basıncı denir.

Toriçelli deneyi:
basinc33

Toriçelli 80-90cm  uzunluğunda bir cam boru alarak tamamen civa ile doldurmuştur. Daha  sonra civa dolu cam boruyu ters çevirerek, içerisinde civa bulunan civa  kabına koyduktan sonra burudaki civanın bir kısmının civa kabına  boşaldığını ve 76cm yüksekliğini alacak şekilde dengede kaldığını  gözlemiştir. Civanın tamamen boşalmamasının sebebi, açık hava basıncının  borudaki civa basıncını dengelemesidir. Yani borudaki civa(sıvı)  basıncı kaptaki civanın üst yüzeyine etkiyen açık hava basıncına  eşittir. Toriçelli bu deneyi değişik kesitteki borularla denemiş ve  sonucun değişmediğini gözlemiştir. O halde civa yüksekliği borunun  kesitine bağlı değildir. Toriçelli bu deneyi deniz kıyısında ve  sıcaklığın 0°C olduğu bir günde yapmıştır.

Civanın özağırlığı  13.6 olduğundan borudaki sıvı basıncı(ki bu basınç açık hava basıncına  eşittir);

P0=h×d=1Atm olur.
Açık hava basıncını  ölçen aletlere barometre denir. Barometredeki civa seviyesi her  10.5m yüksekliğe çıkıldıkça 1mm düşer. Bundan yararlanarak rakım  ölçülür.

Kapalı Kaplardaki Gazların Basıncı: Sıvılar gibi  gazlarda içinde bulundukları kabın çeperlerine basınç uygularlar. Bu  basınç gaz moleküllerinin hareketinden ileri gelir. Kapalı bir kapta  bulunan gaz basıncı;

1. Hacimle ters orantılıdır. Sıcaklık sabit  kalmak şartıyla hacim azaldıkça basınç artar.
2. Hacim sabit kalmak  şartıyla, sıcaklık arttıkça basınç artar.
3. Molekül sayısı ile doğru  orantılıdır. Hacim sabit iken molekül sayısı arttıkça basınç artar.
Bu  üç madde ideal gaz denklemi ile ifade edilir;
P.V=n.R.T

P:  basınç V: hacim
n: molekül sayısı R: genel gaz sabiti
T:  sıcaklık(T=273+t°C)

Yorum Bırak...