Basınç Fizik Tyt

Basınç

Birim yüzeye etki eden dik kuvvete basınç denir.

Katılarda Basınç:

Yatay düzlemdeki katılarda basınç kuvveti cismin ağırlığına eşittir.

Katılar üzerilerine uygulanan kuvveti değiştirmeden aynen iletirler.

Sıvılarda Basınç

Sıvılar bulundukları kabın hacmini alır ve temas ettikleri her noktaya basınç uygularlar.

Sabit debide sıvı akıtan musluklar yukarıdaki kapları doldurduklarında tabanlarına etki eden sıvı basınçlarının zamanla değişim grafikleri şekildeki gibi olur.

F: tabana etki eden sıvı basınç kuvveti

G_sıvı: Kap içindeki sıvının ağırlığı

Düşey kesitleri verilen kapların içindeki sıvı ağırlığı ile tabana etki eden sıvı basınç kuvvetleri arasında yukarıdaki
ilişki vardır.

Pistonlu bileşik kaplardır. Pistonların denge konumlarına göre basınç eşitlikleri yukarıdaki gibi olur.

Gaz Basıncı

Açık Hava Basıncı (P_o)

Gazlar temas ettikleri her noktaya basınç uygularlar. Soluduğumuz hava bir gaz karışımı olup bir basıncı vardır. Bu basınca açık hava basıncı denir. Barometreyle ölçülür.

Barometrede borudaki sıvının basıncı açık hava basıncı tarafından dengelendiğinden açık hava basıncı

Buna göre barometrede yükseklik (h);

• Açık hava basıncı ile doğru orantılı,
• Sıvının özkütlesiyle ters orantılıdır.
• Borunun kesitine, borunun duruşuna kaptaki sıvı miktarına bağlı değildir.

Akışkanların Basıncı

Akışkanlar (sıvı ve gazlar) basınç farkından dolayı hareket ederler. Basıncın büyük olduğu yerden küçük olduğu yere doğru hareket ederler.

Akışkanın kesitinin azaldığı yerde hızı artar. Hızının arttığı yerde ise basıncı azalır.

Bana bir dayanak noktası verin Dünya'yı yerinden oynatayım. -Arşimet

Bu yazımızda sınıf öğrencilerinin fizik dersinde gördüğü temel fizik konularından biri olan Basınç ve Kaldırma Kuvvetini ele alacağız. TYT'de bu konudan soru gelme ihtimali oldukça yüksek bu nedenle sınava hazırlanıyorsanız mutlaka Basınç ve Kaldırma Kuvveti konusunu iyice öğrenmenizi ve bolca soru çözerek pekiştirmenizi tavsiye ederiz! Ayrıca fizik öğretmeni yardımı almak iyi bir seçenektir.

En iyi Fizik öğretmenleri müsait

5 ( yorum)

Ahmet

İlk ders ücretsiz!

5 (50 yorum)

Berk

İlk ders ücretsiz!

5 (30 yorum)

Yağmur

İlk ders ücretsiz!

5 (50 yorum)

İbrahim

İlk ders ücretsiz!

5 (15 yorum)

Hd

İlk ders ücretsiz!

5 ( yorum)

Dr physicist

İlk ders ücretsiz!

5 (20 yorum)

Selim

İlk ders ücretsiz!

5 (24 yorum)

Can

İlk ders ücretsiz!

5 ( yorum)

Ahmet

İlk ders ücretsiz!

5 (50 yorum)

Berk

İlk ders ücretsiz!

5 (30 yorum)

Yağmur

İlk ders ücretsiz!

5 (50 yorum)

İbrahim

İlk ders ücretsiz!

5 (15 yorum)

Hd

İlk ders ücretsiz!

5 ( yorum)

Dr physicist

İlk ders ücretsiz!

5 (20 yorum)

Selim

İlk ders ücretsiz!

5 (24 yorum)

Can

İlk ders ücretsiz!

Başlayın

Basınç Nedir?

Bir çok fizik probleminde önemli bir değişken olarak ortaya çıkan basınç, bir yüzeye uygulanan dik kuvvetin, yüzeyin birim alanına oranı olarak ifade edilir. Basınç, P simgesiyle gösterilir, türetilmiş ve skaler bir büyüklüktür, yani basıncın yönü yoktur. Aşağıdaki gibi formülleştirebiliriz.

P=F/A

Katılarda Basınç

Katı cisimler bulundukları yüzeye ağırlıklarından dolayı basınç uygular. Basıncın büyüklüğü, cismin ağırlığından cismin yüzey ile temas eden yüzey alanından ve yüzeyin eğiminden etkilenir. Katılarda basınç kuvveti ekstra bir durum yok ise katı cismin ağırlığına eşittir.

Ekstra olan durum katı cismin üzerine herhangi bir kuvvet uygulanıp uygulanmadığıdır. Katılar üzerine uygulanan kuvveti aynı doğrultuda aynen iletirler. Bundan dolayı katı cismin zemine uyguladığı kuvvet değişecektir.

Basınç P, kuvvet F ve yüzey alanı da S ile gösterilirse,

olur.

Bu bağıntıya göre, kuvvet sabit ise, basınç yüzey alanı ile ters orantılıdır. 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.

Daha önce de bahsettiğimiz gibi, katılar kendilerine uygulanan kuvveti aynı yönde ve aynı büyüklükte iletirler. Fakat basıncı iletmezler.

Örneğin bir çivinin baş kısmına kuvvet uygulandığında bu kuvvet sivri uca da aynen iletilir. Dolayısıyla sivri ucun yüzey alanı küçük olduğundan basınç daha büyük olur.

TYT'nin önemli konularından biri olan Optik konusunu detaylarıyla anlattığımız yazımıza göz atın.

Sıvı Basıncı

Gaz Basıncı

Gazların belirli bir hacmi ve şekli yoktur. Gazlar içerisine konulduğu kabı homojen bir şekilde tamamen kaplar. Bu nedenle gazın hacmi ve şekli, kabın hacmi ve şekliyle aynı olur. Gaz molekülleri arasındaki boşluk fazla olduğu için gazlar sıkıştırılabilir.

Gazların basıncı P.V=n.R.T formülü ile bulunur.

• Kapalı kaptaki gazların basınçlarını ölçmek için kullanılan aletlere manometre denir.

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.

Açık Hava (Atmosfer) Basıncı Dünya'nın çevresinde bulunan kilometrelerce kalınlıktaki gaz kütlesinin ağırlığından ve gaz moleküllerinin sahip olduğu kinetik enerjilerinden dolayı oluşan basınca açık hava basıncı denir. Açık hava basıncı Po sembolüyle gösterilir. Yer yüzeyinden yukarı çıkıldıkça atmosferdeki gaz molekülleri seyrekleştiği için açık hava basıncı azalır.

Açık hava basıncını ölçen alete barometre denir.

Toriçelli Deneyi Evangelista Torricelli yılında çok önemli bir deney yaptı. Deniz seviyesinde 0°C sıcaklıkta, yaklaşık 1 metre uzunluğundaki bir ucu açık diğeri kapalı bir cam tüpün içini tamamen cıvayla doldurdu. Sonra cam tüpün açık olan ucunu parmağıyla kapatarak cıva dolu bir kabın içine yerleştirdi. Ardından parmağını açık uçtan çekti. Cam tüpün içindeki cıvanın bir miktarı kaba boşaldı, ama yüksekliği mm olacak kadar bir kısmı tüpün içinde kaldı.

Cıvanın neden tamamı boşalmadı?

Çünkü kaptaki cıvaya uygulanan açık hava basıncı cam tüpün içindeki cıvayı yukarı doğru itti. Tüpün içindeki cıvanın sıvı basıncı açık hava basıncına eşit hale geldi. Bu dengelenme ilkesini kullanarak barometreler yapıp açık hava basıncını ölçebiliyoruz.

P_atmosfer = P_cıva P_cıva = hd_cıvag P_cıva = 0,76 m x kg/m³ x 9,81 m/s² P_cıva = ,3 kPa P_atmosfer = ,3 kPa = 1 atm

Elektrik Akımı ve Manyetizma konusunda eksikleriniz varsa bu üniteyi ele aldığımız yazıyı inceleyebilirsiniz.

Kaldırma Kuvveti

Sıvıya batırılan bir tahta parçası yukarı çıkmak ister. Tahta parçasının tamamını batacak şekilde sıvı içinde tutabilmek için üstten bir kuvvet uygulamak gerekir. Sıvıya bırakılan cisimlere sıvı tarafından aşağıdan yukarıya doğru bir kuvvet uygulanır. Bu kuvvete sıvının kaldırma kuvveti denir. Kaldırma kuvveti cisim sıvıya nasıl bırakılırsa bırakılsın batan kısmının tam ortasına aşağıdan yukarıya doğru uygulanan kuvvettir. Sıvıların kaldırma kuvveti şunlara bağlıdır;

• cismin sıvıya batan hacmine
• sıvının yoğunluğuna
• yer çekim ivmesine

Bir cismi sıvıya bıraktığımızda üç değişik şekilde dengede kalabilir. Suyun yüzeyinde kalan cisimlere yüzen cisim, suyun içinde dengede kalan cisimlere askıda kalan cisim, dibe çöken cisimlere ise batan cisim denir.

Şekil l ve Şekil II deki gibi yüzen ve askıdaki cisimlere uygulanan kaldırma kuvveti cismin ağırlığına eşittir. Şekil III teki gibi batan cisimlere uygulanan kaldırma kuvveti ise cismin ağırlığından küçüktür.

TYT’de soru çıkma ihtimali yüksek olan dalgalar konusunu da çalışmayı unutmayın.

Arşimet Yasası

Matematikçi, gökbilimci, mühendis ve mucit olan Arşimet, (MÖ MÖ ) Eski Yunan’ın en parlak zekalarındandı. Kaldırma kuvveti, yoğunluk, makaralar ve kaldıraçlarla ilgili çalışmalarının yanı sıra geometriye de katkılarıyla bilinir.

Hatta güneş ışınlarını düşman gemilerine odaklayarak onları tutuşturan bir ayna düzeneği yaptığı da rivayet edilir. İzmir fizik öğretmeni seçenekleri Ege Denizi kıyısında belki de bu konuyu en iyi şekilde anlatacak hocalar olacaklardır!

M.Ö 3. yüzyıl; yüzyıllar boyunca önemli bir Yunan merkezi olmuş Sicilya‘da, Siracusa kentinde, kentin kralı II. Hieron, krallık kuyumcusunun yaptığı tacın som altından olmadığından ve bir miktar gümüş karıştırıldığından şüphelenir. Kral kandırılıp kandırılmadığını belirlemesi için Arşimet’i görevlendirir.

Arşimet tacı eritemez ya da zarar veremezdi. Kimyasal analiz de henüz icat edilmemişti. O yüzden altının saflığını ölçmenin alternatif yolunu bulmak zorundaydı. Bunun üzerine yaptığı deneyler, günümüzde yoğunluk ve kaldırma kuvvetine ilişkin bildiklerimizin temelini oluşturuyor.

Hareket ve Kuvvet ders anlatımını okumayı unutmayın.

Arşimet bir gün, küvetin içine oturmuş bu sorunu düşünürken, sıvıya batırılan bir cismin, kendi hacmine tam olarak eşit miktarda suyu taşırdığını anlıyor. Banyo fıçısından yere taşan suyun hacmi ölçülürse fıçının içindeki nesnenin hacmi elde edilir. İşte bu noktada Arşimet, “Evreka! Evreka!” diye bağırarak evine doğru koşmaya başlıyor; varınca da önce som altın parçasını, sonra som altından yapıldığı söylenen tacı bir leğene koyuyor.

Taç, som altın parçasına kıyasla suyun daha fazla yükselmesine neden olunca, hacminin daha büyük olduğu (ve bu nedenle yoğunluğunun daha düşük olduğu, yani som altından olmadığı) açığa çıkıyor. Böylece kuyumcunun da suçlu olduğu anlaşılıyor.

Bu ilke, gemilerin niçin yüzdüğüne ek olarak, balonların nasıl yükseldiğini de açıklamakta ve neyin batıp neyin batmayacağını, neyin yüzüp neyin yüzmeyeceğini, neyin uçup neyin uçmayacağını belirlerken, biçim ve konumdan başka, ağırlık ve hacmin de göz önünde bulundurulması gerektiğini söylemektedir.

Kaldırma kuvveti, nesnenin ağırlığına karşılık verir ve eşit kuvvette yukarı iter. Ancak nesne, yer değiştirdiği suyun hacminden daha ağırsa (yani sudan yoğunsa) batar. Arşimet bu mantığı kullanarak kralın tacının saf olmadığını kanıtlamıştır.

Bu ilke hala mücevher gibi pahalı nesnelerin saflığını ölçmede kullanılıyor.

Ankara fizik öğretmeni ve Türkiye'nin 81 ilindeki fizik öğretmenleri ile bu konulara çalışabilirsiniz. Aşağıdaki videodan kaldırma kuvvetiyle ilgili deneyleri inceleyebilirsiniz.

Basınç ve Kaldırma Kuvveti Örnek Sorular

1.Farklı iki cismin yatay bir yüzeye konulduğunda yere uyguladıkları basınç ve basınç kuvvetleri büyüklük olarak birbirinden farklı oluyor. Bu cisimlerin, m: Kütle V: Hacim d: Özkütle büyüklüklerinden hangileri kesinlikle farklıdır?

A) Yalnız m      B)Yalnız d      C) V ve m       D) m ve d       E) d, V ve m

2. Çivi çekiçle zemine çakılıyor. Bu olayla ilgili verilen; I. Çivinin üstüne uygulanan kuvvetle çivinin ucundaki kuvvet eşittir. II. Çekicin çiviye uyguladığı basınçla çivinin zemine uyguladığı basınç eşittir. III. Çivinin uç kısmı daha ince olursa zemine uyguladığı basınç artar. yargılarından hangisi doğrudur?

A) Yalnız II       B) I ve II       C) I,II ve III       D) Yalnız III         E) Ive III

3.Bir katının üzerinde bulunduğu yüzeye uyguladığı basınç; I. Yerçekimi ivmesi II. Cismin kütlesi III. Cismin yüzeye temas eden yüzeyinin alanı niceliklerinden hangilerine bağlıdır?

A) Yalnız I     B) Yalnız II     C) Ive II      D) Il ve lII      E) I, Il ve II

4.Aynı maddeden yapılmış K ve L silindirlerinin taban yarıçapları r ve 2r, yükseklikleri 2h ve h'tır. Bu durumda yatay zemine uygulanan basınç P kadar ise K'nin L'ye uyguladığı basınç kaç P'dir?

A) 1/3      B) 4/3      C)3/2     D)1    E)0

5.Gösteri sirkindeki bir fil iki ayağı üzerine Kalkarak seyircileri selamlıyor. Buna göre filin; 1. Yere yaptığı basınç değişmez. II. Yere yaptığı basınç artar. III. Yere uyguladığı basınç kuvveti değişmez. yargılarından hangileri doğrudur?

A) YalnızI     B)Yalnız I      C) Yalnız II       D) II ve lII       E) I ve II

Şule

Selam ben Şule! Seyahat etmeyi, keşfetmeyi ve yeni insanlar tanımayı seven, dillerin yapı ve kurallarına büyük ilgi duyan biriyim.