Basınç
Tüm maddeler ağırlıklarından dolayı, temas ettikleri yüzeylere kuvvet uygular. Birim yüzeye dik olarak etki eden kuvvetin büyüklüğüne basınç denir.
- Basınç P harfi ile gösterilir.
- Basınç skaler bir büyüklüktür.
- Basınç birimi N/m2 ya da pascal dır.
- Bütün yüzeye etki eden kuvvete, basınç kuvveti denir.
- Basınç kuvveti F harfi ile gösterilir.
- F = P.S bağıntısı ile hesaplanır.
- Basınç kuvveti vektörel bir büyüklüktür. Yüzeyin ortasından dik olarak etki eder.
- Basınç kuvveti birimi newton dur.
Katıların Basıncı
Katıların basıncı ağırlıkları ile doğru orantılı, değme yüzeyleri ile ters orantılıdır.
Katı cisimlerde basınç, yüzeye dik bastıran kuvvetlerden kaynaklanır. Örneğin eğik düzlem üzerindeki cismin düzleme yapacağı basınç ağırlığının cosinüs bileşeninden hesaplanır.
Türdeş katı cisimler düzgün parçalara bölünürse her bir parçanın basıncı, bölünmeden önceki parçanın basıncına eşit olur.
Katı cisimlerin sıvılardaki batma miktarı basınçları ile doğru orantılıdır. Basıncı büyük olanın battığı yükseklik miktarı fazladır.
Katıların kendilerine yapılan basıncı aynen iletme gibi bir durumları yoktur.
Verilen basınç bağıntısına göre, katı cisimlerin basınçları, temas ettikleri yüzey alanı ile ters orantılıdır. İnce topuklu bayan ayakkabısının yumuşak zemine daha fazla batmasının nedeni yüzey alanının küçük, dolayısıyla basıncın büyük olmasından dolayıdır.
Çivili yatağın sırrı yüzey alanında gizlidir. Yüzlerce metal çivi bir araya geldiğinde toplam yüzey alanı artmakta ve her bir çivinin uyguladığı basınç azalmaktadır. Bundan dolayı çivili yatağa yatan birine çiviler zarar vermez.
Katılar kendilerine uygulanan kuvveti aynı yönde ve aynı büyüklükte iletirler. Fakat basıncı aynen iletmezler.
Katıların basınç kuvveti; şekilleri, biçimleri ve değme yüzeyleri ne olursa olsun ağırlıklarına eşittir. F = G şeklindedir.
Piezo Elektrik Olayı
Teknolojinin gelişmesiyle birlikte piezo elektrikten yararlanarak çalıştırılan birçok araç geliştirilmiştir. Örneğin ocakları yakmak için kullandığımız çakmaklarda, kristal mikrofonlarda, ses kayıt cihazlarında, dev kantarlarda, kuvarts saatlerinde, basınç ölçüm aletlerinde kullanılır.
Cisimlere dışarıdan uygulanan basınç miktarıyla orantılı olarak cisimlerin elektrik üretme özelliğine piezo elektrik olay denir.
Laboratuarlarda ve kuyumcularda kullanılan hassas tartılarda piezo elektrik özelliğinden yararlanılır. Bu terazilerin kefesine konan cisim, ağırlığından dolayı kefenin altındaki piezo elektrik özelliğine sahip kristale basınç uygulayarak onu sıkıştırır.
Bu esnada kristalde elektriksel potansiyel farkı (voltaj) oluşur. Potansiyel farka bağlı olarak belli bir büyüklükte akım elde edilir. Terazi içindeki elektrik devresinden geçen akım, dijital ekranda belli bir sayısal değerin okunmasını sağlar.
Kristale dışarıdan voltaj verildiğinde az da olsa (% 1 oranında) hacminde değişim olur.
Durgun Akışkanların Basıncı
Dünya, üzerindeki her şeye bir çekim kuvveti uygular. Bu nedenle her cismin bir ağırlığı vardır. Yeryüzündeki sıvıların da Dünya’nın çekim kuvveti nedeniyle ağırlıkları vardır. Bu nedenle sıvılar içinde bulundukları kabın yüzeylerine, deniz ve nehirlerde olduğu gibi bulundukları yerin yüzeylerine basınç uygular.
Sıvının özgül kütlesi (d) ile doğru orantılıdır.
Sıvının açık yüzeyine olan dik uzaklığı (h) ile doğru orantılıdır. Sıvı basıncı P = h .d.g bağıntısı ile hesaplanır. Burada g, yerçekimi ivmesidir.
Sıvı basıncı, sıvının derinliği ile doğru orantılı olduğundan basınç - derinlik grafiği doğrusal olur.
Su altında her 10,3 metre derinlikte sıvı basıncı 1 atm kadar artar. Yüzeyden sadece 10,3 m aşağıda bir dalgıca etkiyen sıvı basıncı, hava basıncının iki katı kadardır.
İnsansız denizaltılar araştırma yapmak için 6500 m derinlere inebilirler. Bu seviyelerde sıvı basıncı deniz seviyesindeki hava basıncının 650 katı kadardır.
Herhangi bir noktaya etki eden basınç o noktada yüzeye diktir.
Sıvı derinliği ve özgül kütlesi bilinen kaplarda kap tabanına yapılan sıvı basıncı, kabın şekline, kabın taban alanına bağlı değildir.
İçi boş kaplara konulan eşit miktar sıvının kap tabanına yapacağı basınç kabın taban alanına, kabın şekline bağlıdır. Çünkü, sıvı yüksekliği bu niceliklere bağlı olarak değişir.
Düzgün kaplardaki tabana yapılan sıvı basıncı, sıvı ağırlığı kabın taban alanına bölünerek de bulunabilir.
- Maddenin Özellikleri
- Basınç
- Kaldırma Kuvveti
- Bağıl Hareket
- Dinamik
- Atışlar
- İş, Güç ve Enerji
- Basit Harmonik Hareket
- Kütle Çekimi ve Kepler Kanunları
- Elektrostatik
- Elektromanyetik İndükleme
- Kondansatörler
- Yay Dalgaları
- Su Dalgaları
- Ses Dalgaları
- Elektromanyetik Dalgalar
- Fotoelektrik Olay ve Compton Olayı
- Özel Görelilik
- Yıldızlardan Yıldızsılara
- Nükleer Fizik
- Atomlardan Kuarklara