KATI BASINCI
 
Birim Tablosu
Özellikler :
1. Eğer zemine uygulanan kuvvet zemine dik değilse, kuvvetin dik bileşeni alınarak basınç bulunur.
2. Katı cisimler ağırlıklarından dolayı bulundukları yüzeye kuvvet uygularlar.
-
Katıların basınç kuvveti kendi ağırlıklarına eşittir. Cismin duruş ve sekline bağlı değildir.
3. Eğik düzlem üzerindeki bir cismin zemine uyguladığı basınç;
p=mgcosα/S
4. a ivmesiyle yukarı doğru hızlanan bir asansör içindeki cismin zemine yaptığu basınç:
5. 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.
S1 >> S2 olduğundan, P2 >> P1 olur.
Not: Katılar kendilerine uygulanan kuvveti aynı yönde ve aynı büyüklükte iletirler. Fakat basıncı aynen iletmezler.
Basınç Kuvveti: Birim yüzeye dik etki eden basınca sebep olan kuvvete, basınç kuvveti denir
F = P.S
-
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.
Sıvıların belli bir şekli yoktur. İçinde bulundukları kabın seklini alırlar. Sıvıların katılardan temel farkı akışkan olmalarıdır. Bundan dolayı 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, d ise, sıvının özkütlesidir. Bu bağıntıya göre basınç hem sıvı yüksekliği, hem de sıvının özağırlığı ile doğru orantılıdır
Basınç Kuvveti
F = P. s
F = h.psıvı s = h. d. g. s
Özellikler :
1. Sıvı basıncı bu iki niceliğin dışında kabın sekline ve biçimine bağlı değildir. Sıvı yüksekliği ve sıvının özağırlığı değişmemek şartıyla sıvı hacmine de bağlı değildir.
P1=P2=P3
2. 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.
3. 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.
4. 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 sekildeki gibi olur
5. 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. Şekildeki kapta birbirine karışmayan d1 ve d2 özkütleli sıvılar vardır. Kabın tabanındaki toplam sıvı basıncı, sıvıların ayrı ayrı basınçlarının toplamına eşittir.
6. Birbirine karışmayan sıvıların bir kabın tabanına uyguladığı basınç;
Psıvı = h1 . d1.g+ h2 .d2.g
7. Silindirik ve düzgün prizma seklindeki kaplarda sıvıların kap tabanına uyguladığı basınç kuvveti sıvının ağırlığına eşittir.
8. Ağırlıkları eşit üç farlı kaptaki ağırlık-basınç kuvveti ilişkisi;
9. Şekildeki kapta sıvının delik aracılığı ile yatayda alacağı x uzaklığı h1 ve h yüksekliklerine bağlıdır ama açık hava basıncına bağlı değildir.
Suyun akış hızı ise aşağıda verilen formülle hesaplanır.
10. Kapta bulunan sıvının, kabın yan yüzeylerine uyguladığı basınç kuvvetini bulmak için ortalama derinlik alınır
F1 = h.d.g.s
F2=(h/2).d.g.2S
F3=(h/2).d.g.3S
Pascal Prensibi, Su Cendereleri, U Borusu
SIVILARIN BASINCI İLETMESİ
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 sekli 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 birlestirilmiş 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
1-)
P1=P2
(F1/S1)=(F2/S2)
|
