Slayt 1 - bucaanadolu1
advertisement
BASINÇ Bir raptiyeyi bir cisme geçirmek için nasıl bastırmalıyız? Düz mü? Yoksa ters mi? Aradaki fark ne? Bir çiviye çekiçle hafifçe vursanız, çivi kolaylıkla tahtaya girer. Peki aynı tahtaya elinizle, çiviye vurduğunuzdan çok daha şiddetli vursanız bile eliniz tahtaya girmez, neden? Aradaki fark ne? Aradaki fark BASINÇ! Evet! Kuvveti arttırınca etkisi de artar. Ama kuvvetin etkisini arttıran tek etki bu mudur? Hayır! YÜZEY! Bir de yüzey var, bu etkiyi arttıran yada azaltan. O zaman basınç kuvvetin etkisidir diyebiliriz. Ama şunu da diyebiliriz ki basınç yüzeye de bağlıdır. Genel olarak birim yüzeye etki eden kuvvete BASINÇ denir. Basınç P, kuvvet F ve yüzey alanı da S ile gösterilirse; Bu bağıntıya göre, basınç yüzey alanı ile ters orantılıdır. Raptiyeyi ters tutarsak canımızı yakar, çünkü ona uyguladığımız kuvvet küçük olmasına rağmen, elimize değen yüzeyi çok küçüktür ve bu da bize uygulayacağı basıncı yüzlerce kat artırır. Elimiz tahtaya girmez ama çivi rahatlıkla girer, çünkü elimizin yüzey alanı çivinin yüzlerce katıdır. Bu da uygulanan basıncın değerini yüzlerce kat arttırır. Bir otobüsün camına tüm gücünüzle vursanız bile camı kırılmaz ama acil çıkış için monte edilmiş sivri çekiçle hafifçe vursanız bile kırılabilir. Bıçak köreldiği zaman bilenerek yüzey alanı küçültülür ve basıncın artması sağlanır. Katıların Basıncı Katılar üzerlerine uygulanan kuvveti aynen iletirler. Bu durum katıların, basıncı dolaylı(yüzey alanına bağlı olarak az yada çok) iletmesini sağlar. S1>>S2 olduğundan, P2>>P1 olur. Sıvıların Basıncı A) Durgun Sıvıların Basıncı Sıvıların belli bir şekli yoktur. İçinde bulundukları kabın şeklini alırlar. Sıvıların katılardan temel farkı akışkan olmalarıdır. Bundan dolayı sıvılar bulundukları kabın taban ve yan yüzeylerine yani dokundukları her noktaya basınç uygularlar. Yani üzerlerine uygulanan basıncı her yöne aynen iletirler. Ağzına kadar su dolu kutunun K ve L noktalarından özdeş delik açıldığında alttaki delikten daha hızlı sıvı akışı olup daha uzaktaki bir noktaya temas eder. Bunun nedeni L noktasındaki sıvı basıncının K noktasındakinden büyük olmasıdır. Buna göre sıvı basıncı o noktadaki derinlik ile doğru orantılıdır. Sıvı basıncı derinliğe bağlıdır Sıvı basıncı sıvının cinsine(özkütlesine) bağlıdır Sıvı basıncı yerçekimine bağlıdır. Buna göre; P=h.d.g dir. (P: Basınç) (h: Derinlik) (d: Sıvının özkütlesi) (g: Yerçekimi ivmesi) Sıvı basıncı bu üç niceliğin dışında kabın şekline ve biçimine bağlı değildir. Sıvının hacmine de bağlı değildir. 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. Yanda aynı sıvıyla doldurulmuş dört deney tüpünde de sıvı basıncı aynıdır. Çünkü derinlik aynıdır. Basınç Kuvveti Bir kapta bulunan sıvı, ağırlığının etkisi ile dokunduğu bütün yüzeylere kuvvet uygular. Sıvının kap yüzeyinin tamamına uyguladığı kuvvete basınç kuvveti denir. Şekildeki kabın taban alanı S, sıvının özkütlesi d ve sıvı derinliği h ise, sıvının kap tabanına uyguladığı basınç kuvveti F=h.d.g.S bağıntısı ile hesaplanır. Pascal Prensibi Şekilleri ve kesitleri farklı iki ya da daha fazla kabın tabanlarının birleştirilmesi ile elde edilen kaplara bileşik kaplar denir. Örneğin U borusu bileşik kaptır. Bileşik kaplardaki sıvının üst düzeyi hep aynı seviyededir. Örneğin kabın K kesimine bir piston konulup sıvı aşağı doğru itilirse diğer iki koldaki sıvı eşit miktar yükselir. Panama Kanalından Gemiler Nasıl Geçer? Panama1 Panama2 Su Cendereleri Tabanları birleştirilmiş kesitleri farklı iki silindir ve pistonlardan oluşur. Küçük piston üzerine bir kuvvet uygulanarak sıvı üzerine basınç uygulanır. Pascal prensibine göre, bu basınç sıvı tarafından büyük pistona aynen iletilir. İletilen basınç büyük pistonun yüzey alanından dolayı büyük bir kuvvet oluşturur. Bu sistem, arabaların kaldırılmasında, hidrolik frenler ve bazı bitki ve meyvelerin yağını ve suyunu çıkarmada kullanılır.. TORİÇELLİ DENEYİ Havası boşaltılmış bir boru şekildeki gibi bir cıva çanağının içine daldırıldığında, civanın borunun içinde yükseldiği görülür. Bu ne peki şimdi? 1! Hava molekülleri cıvaya bir basınç uygulamıştır. 2! Cıva bir sıvı olduğuna göre basıncı her tarafa hatta borunun içine doğru(yukarı olsa bile) iletmiştir. Toriçelli bu deneyle açıkhava basıncının varlığını keşfetmiştir. Ve bu açıkhava sadece sıvılara değil, taşa, toprağa, ağaca, insana, kısacası her cisme ve her varlığa bir basınç uygulamaktadır. Örneğin açık havanın üzerimize yaklaşık olarak 100 000 Newtonluk bir basınç kuvveti uyguladığını biliyor muydunuz? Bu da yaklaşık olarak 10 tonluk bir ağırlığa eşittir. Açıkhava basıncı deniz seviyesinde 76 cm-Hg’dır. Açık hava basıncı deniz seviyesinden yukarı çıkıldıkça azalır, denizin altına inildikçe de artar. Açık Hava Basıncının Etkileri 1) 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. 2) Emme Basma Tulumba B) 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. Akma yönü her zaman basıncın büyük olduğu yerden küçük olduğu yere doğrudur. Bu yüzden sular daima aşağı doğru akar. Binaların zeminindeki hidrofor, basınç farkı oluşturarak, suyu binanın üst katlarına kadar çıkarır. Odanın kapı ve penceresini açarak hava akımı oluşturulması da iç-dış basınç farkından dolayıdır. Akışkanların kesit alanı daraldıkça akış hızı artar. Şekildeki borunun dar kesitinde akan suyun v2 hızı, geniş kesitinden akan suyun hızından büyüktür. (v2 > v1) Veya akışkanın hızının arttığı yerde kesit alanı daralır. Örneğin musluktan akan suyun aşağı doğru hızı artar ve kesiti daralarak incelir. Şekildeki düzenekte pompayla borunun K ucuna üflenirse, oradaki hava basıncı azalır. L ucundaki basınç daha yüksek kalacağından da sıvı basıncı yüksek olan L ucundan basıncı düşük olan K ucuna doğru akar. Uçaklar Nasıl Uçuyor? (Bernolli Prensibi) Yandaki şekilde bir uçağın kanadının profili görülmektedir. Dikkat edilirse uçağın kanadı üstten hafif bombeli altı ise düzdür. Bunun temel nedeni üstteki hava akımının alttakine göre daha düşük hızda olmasını sağlamaktır. Böylece hızın yüksek olduğu alt tarafta yüksek basınç, hızın düşük olduğu üst tarafta ise alçak basınç oluşur. Bu durum uçağın kanadının altında ve üstünde basınç farkı oluşmasına neden olur. Bu da uçağı yukarı yönde bir kaldırma kuvveti etki etmesini sağlar. Uçaklar Nasıl Uçuyor? (Bernolli Prensibi) Yukarıdaki şekilde ise uçağa etki eden tüm kuvvetler gösterilmiştir. Dikkat edilirse uçağın uçabilmesi için, kaldırma kuvvetinin yer çekimi kuvvetinden büyük olması gerekir. Bu da ancak yüksek basınç farkıyla ve dolayısıyla da çok yüksek hızla mümkündür. Çünkü hız ne kadar artarsa basınç da o kadar artacaktır. Yan Yana Giden İki Gemi Birbirini Çeker mi? Cevap elbetteki EVET! Çünkü gemiler yan yana giderken aralarındaki suyun akış hızının azalmasına neden olur. Böylece aralarındaki basınç da azalır. Bunun sonucunda da gemiler birbirini çeker. 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 bir kapta bulunan gazın basıncı; P.V=R.N.T dir. P ; basınç V ; hacim N ; molekül sayısı, T ; mutlak sıcaklık R ; sabit bir sayı Kapalı kaptaki gazların basınçlarını ölçmek için kullanılan aletlere manometre denir. Manometreler, barometrelerden faydalanılarak yapılmıştır. Manometrelerde borunun ucu kapalı veya açık olabilir. Şekildeki cam kapta bulunan gazın basıncı kapalı uçlu manometrede h yüksekliğindeki cıvanın basıncına eşittir. Pgaz = Pcıva = h cm-Hg Bunun anlamı, gazın basıncı h yüksekliğindeki cıvanın basıncına eşittir. Kapalı uçlu manometre 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 Pgaz = P0 + h olur. Açık uçlu manometre Çocuk balonu gibi esnek kaplarda iç basınç daima dış basınca eşittir.Dış basınç azalırsa iç basınç azalır yani balon şişer Dış basınç artarsa iç basınçta artar yani 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 basınç artacağı için balonun hacmi küçülür ve iç basınç artar. "...BEN, MANEVÎ MİRAS OLARAK HİÇ BİR AYET, HİÇ BİR DONMUŞ VE KALIPLAŞMIŞ KURAL BIRAKMIYORUM. BENİM MANEVÎ MİRASIM İLİM VE AKILDIR.... BENİM TÜRK MİLLETİ İÇİN YAPMAK İSTEDİKLERİM VE BAŞARMAYA ÇALIŞTIKLARIM ORTADADIR. BENDEN SONRA BENİ BENİMSEMEK İSTEYENLER, BU TEMEL EKSEN ÜZERİNDE AKIL VE İLMİN REHBERLİĞİNİ KABUL EDERLERSE, MANEVÎ MİRASÇILARIM OLURLAR... M.KEMAL ATATÜRK"
