Yeryüzünde bulunan bütün maddeler ağırlıklarından dolayı bulundukları zemin üzerine kuvvet uygular


d.ogren-sen.com > Doğru > Evraklar




BASINÇ
Yeryüzünde bulunan bütün maddeler ağırlıklarından dolayı bulundukları zemin üzerine kuvvet uygular.

Bir yüzeye etki eden kuvvetin birim yüzeydeki etkisine “basınç” denir. Skaler bir büyüklüktür.


  1. Katıların Basıncı


Katılar kendilerine uygulanan kuvveti aynı yön ve doğrultuda iletirler. Cismin ağırlığı olarak tanımlanan yerçekimi kuvveti, cismin tabanına iletilir. Dolayısıyla bu kuvvet iletilen tabanda bir basınç oluşturur.

Basınç = ;

Birim Tablosu


Kuvvet

Yüzey

Basınç

Newton ( N )



(N/m2) = Pascal (P)

Dyne ( dyn )

cm2

(dyn/cm2) = Bari

Kg-f

cm2

(kg-f / cm2) = Atmosfer

Gr-f

cm2

(gr-f / cm2) = 980 Bari

Özellikler


  1. Zemine uygulanan kuvvet zemine dik değilse, kuvvetin dik bileşeni alınarak basınç bulunur.







  1. Katı cisimler ağırlıklarından dolayı bulundukları yüzeye kuvvet uygularlar.







  1. Eğik düzlem üzerindeki bir cismin zemine uyguladığı basınç;






  1. Kuvvet sabit kalmak şartıyla basınç, yüzey ile ters orantılıdır.


Şekildeki çivinin geniş yüzeyine F kuvveti uygulandığında bu kuvvet sivri uca da aynen iletilir. Dolayısıyla sivri ucun yüzey alanı küçük olduğundan basınç daha büyük olur.


ve
S1 >> S2 olduğundan, P2 >> P1 olur.

Basınç Kuvveti

Birim yüzeye dik etki eden basınca sebep olan kuvvete, “basınç kuvveti” denir.



  • Eşit ağırlıktaki tavuğun bataklıkta ördekten daha fazla batmasının nedeni, tavuğun ayaklarının yüzey alanının ördeğinkine göre küçük, dolayısıyla basıncının ördeğinkine göre büyük olmasıdır. Ördeğin ayağı perdeli olduğu için yüzey alanı büyük, basıncı ise küçüktür. Sivri uçlu çivinin ucundaki basınç büyük olduğu için küt uçlu çiviye göre daha kolay çakılır.



  • Bıçak köreldiği zaman bilenerek yüzey alanı küçültülür ve basıncın artması sağlanır. Bu nedenle aynı kuvvetle daha kolay kesme işlemi sağlanmış olur.




  • Katılar kendilerine uygulanan kuvveti ayını yönde ve aynı büyüklükte iletirler. Fakat basıncı aynen iletmezler.


  1. Sıvıların Basıncı


Sıvıların belli bir şekli yoktur. İçinde bulundukları kabın şeklini alırlar. Bu nedenle sıvılar bulundukları kabın taban ve yan yüzeylerine; yani dokundukları her noktaya basınç uygularlar.


P = h. d. g  

Burada, h yüksekliği, basıncın uygulandığı noktanın sıvının açık yüzeyine olan dik yüksekliği, ρsıvı ise, sıvının özağırlığıdır.
Bu bağıntıya göre basınç hem sıvı yüksekliği, hem de sıvının özağırlığı ile doğru orantılıdır.




F = P. s

F = h.psıvı s = h. d. g. s  

Özellikler


  1. Sıvı basıncı bu iki niceliğin dışında kabın şekline ve biçimine bağlı değildir. Sıvı yüksekliği ve sıvının özağırlığı değişmemek şartıyla sıvı hacmine de bağlı değildir.





  1. Sıvı basıncı yüzeye daima dik olarak etki eder. Kap yüzeyinde açılan bir delikten çıkan sıvının yüzeye dik olarak çıkması da basıncın yüzeye dik uygulandığını gösterir.



  1. Şekildeki düzgün silindirik kaba akış hızı sabit olan musluktan su akıyor. Suyun yüksekliği zamanla düzgün olarak arttığı için kabın tabanındaki sıvı basıncı da zamanla düzgün olarak artar.







  1. Şekildeki kaba akış hızı sabit olan musluktan su akıyor. Kap yukarı doğru daraldığı için kaptaki sıvı yüksekliği zamanla daha hızlı artmaktadır. Dolayısıyla kabın tabanına etki eden sıvı basıncının artış miktarı artarak şekildeki gibi olur.






  1. Yine şekildeki kaba akış hızı sabit olan musluktan su akıyor. Kap yukarı doğru genişlediği için kaptaki sıvı yüksekliğindeki artış zamanla yavaşlayacaktır.



Dolayısıyla kabın tabanındaki sıvı basıncının zamanla değişimi şekildeki gibi olur.


  1. Birbirine karışmayan sıvıların bir kabın tabanına uyguladığı basınç;




Psıvı = h1 . d1.g+ h2 . d2.d2.g



  1. Silindirik ve düzgün prizma şeklindeki kaplarda sıvıların kap tabanına uyguladığı basınç kuvveti sıvının ağırlığına eşittir.






  1. Şekildeki kapta sıvının delik aracılığı ile yatayda alacağı x uzaklığı h1 ve h2 yüksekliklerine bağlıdır; ama açık hava basıncına bağlı değildir.




Şekildeki kabın altındaki suyun akış hızı;






  1. Basınç kuvveti, h yüksekliği sabit kalmak şartıyla, kabın şekline, biçimine ve sıvı miktarına bağlı değildir.





  1. Kapta bulunan sıvının, kabın yan yüzeylerine uyguladığı basınç kuvvetini bulmak için ortalama derinlik alınır.











  1. Ağırlıkları eşit üç farlı kaptaki ağırlık-basınç kuvveti ilişkisi;




  1. Birbirine karışmayan iki farklı sıvı dolu kaptaki basınç kuvvetleri;





S1 ve S2 yüzeylerine etki eden toplam basınç;

Ftoplam = F1 + F2
Sıvıların Basıncı İletmesi

İçine sıvı çekilen bir enjektörün ucu kapatılıp piston ileri doğru itilmeye çalışıldığında, itilemediği gözlenir. Yani sıvıların basınç altındaki hacim değişimleri önemsenmeyecek kadar azdır. Yani pratikte sıvılar basınç altında sıkıştırılamaz.
Pascal Prensibi

Kapalı bir kaptaki sıvının herhangi bir noktasına uygulanan basınç kabın şekli nasıl olursa olsun, kabın iç yüzeylerinin her noktasına sıvı tarafından aynı büyüklükte iletilir.

Pascal prensibinden yararlanılarak, bileşik kapların ve su cenderelerinin çalışma ilkeleri açıklanabilir.
Su Cendereleri

Tabanları birleştirilmiş kesitleri farklı iki silindir ve pistonlardan oluşur. Küçük piston üzerine bir kuvvet uygulanarak sıvı üzerine basınç uygulanır.
Su cendereleri basit makineye benzerler. Kuvvetten kazanç sağlar ama yoldan da kaybettirirler.
Sıvıların basıncı iletme özelliğinden yararlanılarak günlük hayatta kullanılan pek çok araç yapılmıştır. Yıkama yağlama sistemlerinde arabaların kaldırılmaları, hidrolik frenler, emme–basma tulumbaları. Bazı bitkilerin ve meyvelerin yağını ve suyunu çıkarmada kullanılır.

Özel Durumlar




ve dir.

(Piston ağırlığı ihmal ediliyor.)



  1. Piston ağırlıkları sırası ile; M1 ve M2 olmak üzere;


ve dir.





ve dir.





ve dir.




ve dir.


Bileşik Kaplar
Şekilleri ve kesitleri farklı iki ya da daha fazla kabın tabanlarının birleştirilmesi ile elde edilen kaplara bileşik kaplar denir. Örneğin U borusu bileşik kaptır. U borusunda aynı cins sıvı varken aynı seviyedeki basınçlar eşit olur.
Şekildeki U borusunda özkütleleri farklı sıvılar varken denge sağlanmıştır. U borusunun alt kısmında kalan sıvının özkütlesi daha büyüktür.

Yani d1 < d2 dir.


P1 = P2

h1 . d1 = h2 . d2


h1 = h2 ise d1 = d2 dir.


h1 ≠ h2 ≠ h3 ise



  1. Açık Hava Basıncı

Dünyanın çevresindeki hava tabakası çeşitli gazların karışımından meydana gelmiştir. Bu gaz tabakasına “atmosfer” denir. Atmosferdeki gazlar da, katı ve sıvılar gibi ağırlığından dolayı dokundukları yüzeylere basınç uygular. Bu basınca “açık hava basıncı” ya da “atmosfer basıncı” denir.
Açık hava basıncının değeri yeryüzüne yakın yerlerde en büyüktür. Yükseklere çıkıldıkça, hava molekülleri azalacağı için açık hava basıncının değeri azalır.
Toriçelli Deneyi

Yaklaşık bir metre uzunluğun da olan bir ucu kapalı cam boru alınarak ağzına kadar cıva dolduruluyor. Borunun açık kısmı el ile kapatılıp cıva çanağına daldırıldıktan sonra el çekildiğinde, cıvanın biraz çanağa boşalıp sonra sabit kaldığı görülüyor. Bu durumda borudaki cıva yüksekliği 76 cm oluyor.


Po = h.ds.g
Borunun ağzı açık olduğu halde cıvanın tamamının çanağa boşalmamasının nedeni, cıva basıncının açık hava basıncı tarafından dengelenmesidir.

Aynı deney farklı genişlikteki borularla yapıldığında cıva düzeyleri arasındaki farkın yine 76 cm olduğu görülüyor. Yani borudaki cıva yüksekliği borunun kesitine bağlı değildir.
Toriçelli bu deneyi deniz seviyesinde ve 0 °C sıcaklıkta yapmıştır.
Açık hava basıncının ölçüldüğü aletlere barometre denir. Şekildeki barometrede çanaktaki cıva üzerine etki eden açık hava basıncı, cıva tarafından itilerek, borudaki cıva basıncını dengeler.




Buna göre,

P0 = Pcıva

P0 = h . ρ = 76 . 13,6

P0 = 1033,6 g.f / cm2 dir.

Bu sonuca göre açık hava, deniz düzeyinde 1 cm2 lik yüzeye 1 kg-f den fazla yani yaklaşık 10 N değerinde kuvvet uygulamaktadır.

Özellikler


  1. Deniz seviyelerinden yükseklere çıkıldıkça basınç azalır. Ortalama olarak her 10,5 m de basınç 1 mm Hg basıncı kadar azalır. Bu değer ilk 500 m için doğrudur.

  2. Açık hava basıncı havanın nemine ve sıcaklığına göre değişir.




  1. Barometrede civa yüksekliği h ;




  1. Kullanılan sıvının özkütlesi h yüksekliğini etkiler. Duyarlılığı artırmak için özkütlesi küçük olan sıvılar kullanılır.




  1. Deniz seviyesinden yükseklere çıkıldıkça h yüksekliği azalır.




  1. Borunun üst kısmında bir gaz varsa h yüksekliği azalır.




  1. Çekim ivmesi büyük ise h yüksekliği azalır.




  1. Borunun biçimi ve kalınlığı h yüksekliğini değiştirmez.




  1. Civanın kaptaki hacmi, h yüksekliğini değiştirmez.



Açık Hava Basıncının Etkileri
İçi su dolu bardağın ağzı hava kalmayacak şekilde kağıtla kapatılıp şekildeki gibi ters çevrildiğinde suyun dökülmediği görülür.

Suyun dökülmemesinin nedeni, suyun kağıda uyguladığı basıncın, açık havanın kağıda uyguladığı basınca eşit ya da küçük olmasıdır.

Kapalı Kaplardaki Gazların Basıncı
Gazların basıncı, gaz moleküllerinin sürekli kabın iç çeperlerine çarpmaları sonucu oluşmaktadır. Kabın iç yüzeyindeki birim yüzeye, birim zamanda çarpma sayısı ne kadar fazla ise, basınç ta o kadar fazladır. Gaz moleküllerinin kabın iç yüzeyindeki her noktaya çarpma sayısı eşit olduğundan, her noktadaki gaz basıncı da eşit olur.
Kapalı kaptaki gazların basıncı genel olarak üç niceliğe bağlıdır.
1) Sıcaklık ve hacim sabit ise gaz basıncı molekül sayısı ile doğru orantılıdır. (P ~ N)
2) Sıcaklık ve molekül sayısı sabit ise, kabın yani gazın hacmi ile ters orantılıdır. Hacim arttıkça basınç azalır, hacim azaldıkça basınç artar.
3) Hacim ve molekül sayısı sabit ise, gazın basıncı mutlak sıcaklıkla doğru orantılıdır. Sıcaklık arttıkça gaz moleküllerinin hızı artar ve kabın iç yüzeyinde birim alana çarpma sayısı artar. Bu da basıncın artmasına neden olur.
Bu üç nicelik ve basınç arasındaki ilişki
P . V = n . R . T şeklinde olur.
Birim Tablosu

Basınç

Hacim

Molekül sayısı

Sabit

Sıcaklık

P

V

n

R

T

atm



-

-

oK



Boyle – Mariotte Kanunu

Bir miktar gazın sıcaklığı sabit kalmak şartı ile basıncı ile hacminin çarpımı sabittir. Şekilde piston ileri itilerek gaz sıkıştırıldığında basınç, hacim çarpımı değişmez.

P1 . V1 = P2 . V2
Dalton Prensibi

Bir musluk vasıtasıyla birbirine bağlı olan içi gaz dolu iki kap şekildeki dengededir. Eğer musluk açılırsa son basınç;



Manometreler

Kapalı kaptaki gazların basınçlarını ölçmek için kullanılan aletlere “manometre” denir. Manometrelerde borunun ucu kapalı veya açık olabilir.

  1. Şekildeki cam kapta bulunan gazın basıncı kapalı uçlu manometrede h yüksekliğindeki cıvanın basıncına eşittir. Pgaz = Pcıva = h cm-Hg


Gazın basıncı h yüksekliğindeki cıvanın basıncına eşittir. Manometreler, barometrelerden faydalanılarak yapılmıştır.


  1. Açık hava basıncının P0 ve cm-Hg birimi cinsinden olduğu bir ortamda, açık uçlu manometrede cıva düzeyleri arasındaki fark şekildeki gibi h kadar ise,

Pgaz > P0 dır.

Pgaz = P0 + h dir.

h değeri cm cinsinden ise gaz basıncı cm-Hg cinsinden bulunur.



  1. Açık uçlu manometrede cıva düzeyleri eşit ise, gazın basıncı açık hava basıncına eşittir.



Pgaz = P0 dır.




  1. Yine açık uçlu manometrede cıva düzeyleri arasındaki fark şekildeki gibi h kadar ise,

Pgaz < P0 dır.

Pgaz = P0 – h dir.


NOT: Çocuk balonu gibi esnek kaplarda iç basınç daima dış basınca eşittir. Dış basınç azalırsa iç basınç iç basınç etkisiyle balon şişer  Dış basınç artarsa dış basınç etkisiyle balonun hacmi küçülür. Eğer sıcaklık ve molekül sayısı değişmiyorsa, balonun basıncının artması hacminin küçülmesi ile sağlanır. Örneğin; esnek bir balon yükselirken hacmi artar ve belli bir balonu su içinde aşağı doğru indirirsek dış artacağı için balonun hacmi küçülür ve iç basınç artar.



  1. Akışkanların Basıncı


Bir yerden başka bir yere uygun şartlarda akabilen maddelere akışkan maddeler denir. Sıvılar ve gazlar akışkan maddelere örnektir. Akışkanlar basınç farkından dolayı akarlar ve akma yönü basıncın büyük olduğu yerden küçük olduğu yere doğrudur.
Akışkanlarla ilgili;
1) Akışkanlar daima basıncın büyük olduğu yerden küçük olduğu yöne doğru akar. Dağlarda da sular daima aşağı doğru akar. Odanın kapı ve penceresini açarak hava akımı oluşturulması da basınç farkından dolayıdır.

Ayrıca arabada içilen sigaranın dumanının pencereden dışarı çıkması, yarış arabalarında rüzgarlık yapılarak üstteki basıncın fazla olması sağlanması da bu ilkeye birer örnektir.
2) Akışkanların kesit alanı daraldıkça akış hızı artar. Şekildeki borunun dar kesitinde akan suyun v2 hızı, geniş kesitinden akan suyun hızından büyüktür.
S1 > S2 > S3 ise V3 > V2 > V1

V3 > V2 > V1 ise P1 > P2 > P3



Veya akışkanın hızının arttığı yerde kesit alanı daralır. Örneğin musluktan akan suyun aşağı doğru hızı artar ve kesiti daralarak incelir.
3) Akışkanın hızının arttığı yerde basıncı azalır. Şekildeki düzenekte pompa yardımıyla borunun K ucuna hava üflendiğinde, borudan sıvı yükselerek püskürür. Sıvının yükselmesinin nedeni, sıvının açık yüzeyine uygulanan açık hava basıncı L ucuna iletilir, K ucunda ise akışkanların (havanın) hızı arttığı için basınç farkı oluşur ve sıvı, basıncının büyük olduğu L ucundan, basıncın küçük olduğu K ucuna doğru hareket eder.



sosyal ağlarda paylaşma



Benzer:

Yeryüzünde bulunan bütün maddeler ağırlıklarından dolayı bulundukları zemin üzerine kuvvet uygular iconBir yayı sıkıştıran veya geren cisme, yay eşit büyüklükte ve zıt yönde kuvvet uygular

Yeryüzünde bulunan bütün maddeler ağırlıklarından dolayı bulundukları zemin üzerine kuvvet uygular iconKarayılan 61. şube şefliği ile avm inşaatı bir bütün olarak ihale...

Yeryüzünde bulunan bütün maddeler ağırlıklarından dolayı bulundukları zemin üzerine kuvvet uygular iconEk-1 grup a – Anabolik etkiye sahip maddeler ve kullanımına izin verilmeyen maddeler

Yeryüzünde bulunan bütün maddeler ağırlıklarından dolayı bulundukları zemin üzerine kuvvet uygular icon2. ÜNİte kuvvet ve hareket

Yeryüzünde bulunan bütün maddeler ağırlıklarından dolayı bulundukları zemin üzerine kuvvet uygular icon1 Bu Yönetmelik; Türkiye'nin deniz yetki alanlarında bulunan gemileri,...

Yeryüzünde bulunan bütün maddeler ağırlıklarından dolayı bulundukları zemin üzerine kuvvet uygular iconLeyh ve aleyhimde açılmış ve açılacak dava ve takiplerden dolayı...

Yeryüzünde bulunan bütün maddeler ağırlıklarından dolayı bulundukları zemin üzerine kuvvet uygular icon4-b sinifi fen ve teknoloji kuvvet ve hareket üNİtesi etkiNLİkleri-1

Yeryüzünde bulunan bütün maddeler ağırlıklarından dolayı bulundukları zemin üzerine kuvvet uygular icon6. sinif kuvvet ve hareket üNİte çalişma yaprağI-2 …/12/2013

Yeryüzünde bulunan bütün maddeler ağırlıklarından dolayı bulundukları zemin üzerine kuvvet uygular iconBİr savaşa varmayan kuvvet kullanma yolu olarak müdahale

Yeryüzünde bulunan bütün maddeler ağırlıklarından dolayı bulundukları zemin üzerine kuvvet uygular iconAlmanya Örneği ve Türkiye Üzerine Bazı Değerlendirmeler


Yasa




© 2000-2018
kişileri
d.ogren-sen.com