Basınç

  • Kategori: Fizik
  • Cuma, 08 Eylül 2017 10:00 tarihinde yayınlandı.
  • Super User tarafından yazıldı.
  • Gösterim: 17

Basınç

Basınç,birim yüzeyine etki eden kuvvettir.

Yani 1 m2 lik yüzeye dik olarak düşen kuvvettir.

1m2 lik yüzeye(Alana)düşen kuvveti bulmak için toplam kuvveti (basınç kuvvetini) yüzeye böleriz.

Tanıma göre;Basınç=Kuuvvet/Yüzey ifadesi yazılır....... ..

 P=F/A ifadesinde birimleri yerine koyarsak N/m2 birimine pascal denir.

1Pascal=1N/1m2 dir.

Pascaldan türeme,

103360 pascal(100000 Pa)=1 atmosfer basıncı(76 Cm cıva-basıcı)=1 Bar(1033,6 milibar) vb.birmler kullanılır.    

Madde hangi halde (katı-sıvı-gaz) olursa olsun oturduğu yüzeye uyguladığı basınç ağırlığından dolayıdır.

 Katıların Basıncı

 Katıların basıncı,ağırlıklarından dolayı olup,

Basınç=Ağırlık/yüzey ifadesi ile hesaplanır.

Basıç yüzeyle ters orantılıdır.

Yani yüzey büyüdükçe basıç azalır,yüzey küçüldükçe basınç büyür.

Katılar kuvveti ve basıncı kuvvet doğrultusunds ve yönünde iletir.

Kuveti aynı değerde basıncı ise etki yüzeyi değişirse farklı değerde iletir.

Çıvının baş kısma uygulanan kuvvet uç kısmına ayanen iletilir.

Uç kısmının yüzeyi baş kısmına göre çok küçük oldğundan basınç artar ve çıvı duvarı deler.  

Sıvıların Basıncı  Sıvıların basıncı,sıvı ağırlığından dolayı olup,sıvı derinliğine ve sıvının cinsine(yoğunluğuna)bağlı olarak,

Sıvı Basıncı=Sıvı derinliğixSıvı yoğunluğu x10 üzeri dört ifadesi ile hesaplanır.

Sıvı derinliği metre,sıvı yoğunluğu N/M3

(sıvı yoğunluğu  g/Cm3 10000 ile çarpılırsa Özağırlık birimi N/m3 e dönüşmüş olur)

alınırsa sıvı basıncı birimi pascal olur.

Sıvılar Basıncı ve kuvveti her doğrultuda her yönde iletir.

Basıncı aynı değerde kuvveti ise etki yüzeyi değişirse farklı değerde iletir.

Pascal kuralı F1/A1=F2/A2 dir.

Bir su cenderesinde küçük pistona uygulanan basınç büyük pistonun her yerine aynı değerde iletir.

Büyük pistonun yüzeyi büyütlürse Kuvvet(basınç kuvveti)artmış olur.

Pascal kanunundan yararlanılarak istenilen dğrultu ve yönde istenilen büyüklükte kuvvetler elde edilebilir.

Su cendereleri,Lift aygıtı,Hidrolikli Fren sistemleri vb.araçlar bu pascal kuralına göre geliştirilmiştir.    

Bileşik Kaplar,Kesitleri farklı tabanları aynı olan kaplardır.

Yoğunluğu bilinmeyen sıvıların yoğunluğunu hesaplamda kullanılır.Seviye tesbitinde (su terazısı) kullanılır.

Bileşik kaplar aynı sıvı ile doldurulursa koların seviyeleri de aynı olur.

Farklı sıvı ile doldurulursa kollardaki sıvı seviyeleri farklı olur.

Tabanda basınç aynı olduğundan sıvının yoğunluğu ....

P1=P2 olduğundan

h1xd1=h2xd2 ifadesinden bulunur.

Sıvıların Kaldırma Kuvveti  

Sıvı içinde bulunan bir cisim sıvının kaldırma kuvveti kadar ağırlığından kaybederek hafifler.

Dolayısıyle cismin havadaki ağırlığı ile sıvı içindeki ağırlığı aynı değildir.

Sıvıların kaldırma kuvvetinin değeri Archimedes kuralı ile hesaplanır.

Sıvı içinde bulunan bir cisme etki eden sıvının kaldırma kuvveti,Cismin batan kısmın hacmine(Taşırdığı sıvının hacmi veya yer değiştirdiği sıvının hacmi)eşit hacimdeki sıvının ağırlığına eşittir.

Yanı sıvı içinde bulunan bir cisim taşırdığı sıvının ağırlığı kadar ağırlığından kaybeder.(sıvının kaldırma kuvveti)

Buna göre; Taşan sıvının ağırlığı Özağırlığının tanımından bulunur.

Özağılık=Ağırlık/Hacim ifadesinden Ağırlık=Hacim x Öz ağılık ifadesini sıvının kaldırma kuvveti yerine alırsak

Sıvının Kaldırma Kuvveti =Cismin Batan kısmının Hacmi(Taşan sıvının hacmi) x Sıvının Özağırlığı ifadesi yazılır.

Sıvı içindeki cisme aşağadan yukarıya doğru etki eden sıvını kaldırma kuvveti Fk,

Cismin batan kısmının hacmi(Taşan sıvın hacmi) Vb,

Sıvının yoğunluğunu 10000 ile çarpıp öz ağırlık yerine alırsak:

Vb cm3,

d g/cm3 alındığında

 0,000001 M3x(0.001Kgx10N/Kg)/0,000001 M3 değerleri yerine koyup çevirmeler yapılırsa; Fk=Vbxd sıvıx 0,01 ifadesi yazılır.

N =cm3xg/cm3x0.01 birimlerini kullanırız.

Yüzen cimin ağırlığı sıvının kaldırma kuvvetine eşittir.

Buna göre sıvının kaldırma kuvveti yerine yüzen cismin ağırlığı yazılırsa

Yüzen cimin ağırlığı=Vb x d sıvı x 0.01 N olur.  

Yüzme şartı

 Cismin yoğunluğu sıvının yoğunluğundan küçük ise(Cısmın ağırlığı sıvının kaldırma kuvvetinden küçük demektir.)cisim yüzer.

Cismin yoğunlu sıvının yoğunluğuna eşit ise(cismin ağırlığı sıvının kaldırma kuvvetine eşit demektir.)cisim bırakıldığı yerde kalır.

Cismin yoğunluğu sıvının yoğunluğundan büyük ise(cismin ağırlığı sıvının kaldırma kuvvetinden büyük demektir.)cisim batar.

Gemiler ve Deniz Altı'ları bu özelliğe göre geliştirilmiştir.

Geminin ağırlığı artıkça batan kısmın hacmi artar.Buna bağlı olarak gemiye etki eden sıvının kaldırma kuvveti de artar.

Dalgalara karşı devrilmeyi önlemek için geminin ağırlık merkezi dip ortada olur.

Gazların Basıncı

 Gazların basıcı,açık hava ve kapalı kap şeklinde değerlendirilir.

Açık hava basıcı ağırlığından dolayı olup,sıvı basıncı ile dengelenerek ölçülür.

Bu özellikten yararlanılarak Barometreler geliştirilmiştir.

Gazların basıncı , moleküllerin kinetik enerjilerinden dolayı olup,sıvıların basıncı ile dengelenerek ölçülür.

Bu özellikten yararlanılarak Manometreler geliştirilmıştır.

Açık Hava basıncı deniz seviyesinde (0 m) ve 0 santıgrat dercede 76 Cm yüksekliğindeki cıvanın yaptığı basıca eşittir.

76 Cm yüksekliğindeki cıvanın yaptığı basınç sıvı basıncı ifadesinden yararlanılarak bulunursa dengelediği açık hava basıncı da bulunmuş olunur.

Sıvı derinliği=76 Cmsıvının cinsi(cıvanın yoğunluğu)=13.6 g/Cm3 sıvı basıncı(cıva basıncı)=Hava Basıncı=?Açık Hava Basıncı=0.76 m x13.6 g/ cm3 x10000

Açık Hava Basıncı=0.76 m x136000 N/m3Açık Hava basıncı=103360 N/m2 (pascal) dır.

 

Havanın Kaldırma Kuvveti  

Havanın Kaldırma Kuvveti de Archimeds kuralına göre hesaplanır.

Hava içindeki bir cisme etki eden havanın kaldırma kuvveti,Cismin hacmine eşit hacinmdeki havanın ağırlığına eşittir.

Buna göre; Fk=Vcx d hava x0,01 ifadesi geçerlidir.

Cimin yoğunluğu havanın yoğunluğundan küçük ise cisim yükselir.

Cismin yoğunluğu havanın yoğunluğuna eşit ise cisim asılı kalır.

Cismin yoğunluğu havanın yoğunluğundan büyük ise cisim yerde kalır.

Yükselen bir cismin ağırlğı Havanın kaldırma kuvvetinden küçük olması gerekir.

Aradaki fark kuvvete yükseltme kuvveti denir.Hvanın kaldırma kuvveti=yükseltme kuvveti+uçan cismin ağırlığı dır.

Balonlar,uçaklar bu özelliğe göre geliştirilmiştir.

Hareketi sağlamak için de Aerodinamik biçim kazandırılır.

Balonların içi havanın yoğunluğunan az olan gazla doldurulur.

Balonlar kontrolsuz yükselinler.

Kontrolü balonlara Zeplin denir.

Reklam ve hava tahmin işlerinde kullanılır.

 Kapalı Kaptaki Gaz Basıcı;

  1. a) gazın molekül sayına bağlı olup,molekül sayısı ile doğru orantılıdır.

b)gazın sıcaklığına bağlı olup,sıcaklıkla doğru orantılıdır.

c)gazın hacmine bağlı olup,hacmi ile ters orantılıdır.

Kapalı kaptaki gazın hacmi ile basıncı arasındaki ilişki BOYL-MARİOTTE kuralı ile ifade edilir.

Kapalı kaptaki gazın molekül sayısı(kütle)ve sıcaklığı sabit tutularak hacmi ile basıncının çarpımı sabit olduğu görülür.

V1xP1=V2xP2=V3.P3=...Sabit

Hacim ile basıncın ters orantılı olduğu gösterir.

Kaplı kaptaki gazın basıncı ile sıcaklığı arasındaki ilişki GAY-LUSSAC kuralı ile ifade edilir.

Kapalı kapta bulunan gazın hacmi ve molekül sayısı sabit tutularak basıncının sıcaklığa oaranı sabit olduğu görülür.

P1/T1=P2/T2=P3/T3

Basıncın sıcaklıkla doğru orantılı olduğunu gösterir.

Kapalı kapta bulunan gazın hacmi ile basıncın arasındaki ilişki CHARLES kuralı ile ifade edilir.

Kapalı kapta bulunan gazın basıncı ve molekül sayısı sabit tutularak hacminin sıcaklığa oranı sabit olduğu görülür.

V1/T1=V2/T2=V3/T3

hacmin sıcaklıkla doğru orantılı olduğunu gösterir.

Sıcaklık birimi Kelvin (T=t+273)alınır.   

Yorum ekle


Güvenlik kodu
Yenile