DURGUN SIVILARIN BASINCI

10. sınıf ve ygs fizik. Sıvıların basınç formülü, sıvıların basınçlarının özellikleri, sıvı basınç kuvvetleri konu anlatımı ve çözümlü sorular.

Sıvılar akışkan maddelerdir, konuldukları kabın şeklini alırlar. Bazı sıvılar kolayca akarken bazıları akmaya karşı bir direnç gösterir. Sıvıların akmaya karşı gösterdiği direnç viskozite olarak tanımlanır. Sıvılar da ağırlıklarından dolayı bir basınç uygularlar. Sıvılar, içine konuldukları kabın her yönüne basınç uygularlar.

Sıvıların Uyguladığı Basıncın Özellikleri

 Bir sıvının içinde bulunduğu kabın ve sıvı içerisinde bulunan cisimlerin yüzeylerine uygulanan kuvvetler daima yüzeye diktir.

Sıvı içerisinde bir noktadaki basınç tüm doğrultularda gerçekleşir ve bu basınç kuvvetlerinin tamamı birbirine eşittir.

 Sıvı içerisinde herhangi bir noktadaki sıvı basıncı, o noktanın derinliğine ve sıvının özkütlesine bağlıdır.

Taban alanları aynı olan farklı şekillerde üç kaba aynı tür sıvı eşit yükseklikte konulursa, bu kapların tabanlarına uygulanan basınç ve basınç kuvvetleri aynı olur.

Sıvıların Basınç Formülü

Basınç = yükseklik. Özkütle. çekim ivmesi

P = h.d.g

Sıvı Basınç Kuvveti

Sıvının bir yüzey alanına uyguladığı toplam basınca sıvı basınç kuvveti denir. Bu kuvvet aşağıdaki formülle gösterilir.

Basınç Kuvveti = yükseklik.özkütle.çekim ivmesi.yüzey alanı

F = h.d.g.A

F = P.A

Buradaki P değeri A yüzey alanına uygulanan ortalama basınçtır.

Yan Yüzeylere Uygulanan Sıvı Basınç Kuvveti

Yan yüzeye uygulanan sıvı basıncını bulmak için önce yan yüzeye uygulanan ortalama basınç bulunur. Bulunan bu değer yüzey alanı ile çarpılarak yan yüzeye uygulanan basınç kuvveti bulunur.

Örneğin, bir kapta h derinliğinde sıvı varsa, bu kabın yan yüzeyine uyguladığı ortalama basınç;

Formülü ile bulunur.

Basınç kuvveti ise

F = P_ort.A

Örnek:

Şekildeki dikdörtgen ve silindir şeklindeki kaplardan oluşan sistem, kompleks bir sistemdir. Silindirin tabanı açıktır. Alt kısımdaki dikdörtgenin kısa kenarı 1 m, uzun kenarı 2m, yüksekliği 1,2 m dir.

Silindirin taban yarıçapı 0,5 m yüksekliği 2 m dir.

Sistemin içerisindeki sıvının özkütlesi 2000 kg/m³ tür.

A) A1 yüzeyindeki sıvı basınç değerini bulunuz.

B) Silindirin alt (B1) yüzeyindeki sıvı basınç değerini bulunuz.

C) A1 yüzeyindeki sıvı basınç kuvvetini bulunuz.

D)Silindirin yan yüzeyindeki sıvı basınç kuvvetini bulunuz.

E) Dikdörtgenin yan yüzeyindeki basınç kuvvetini bulunuz.

(g = 10 N/kg, π=3)

Çözüm:

A)

P = h.d.g

PA1 = 3,2 m. 2000 kg /m³.10 N /kg

PA1 = 6400.10 = 64000 N/m³

PA1 = 64000 Pa bulunur.

B) Silindirin alt yüzeyine uygulanan basınç;

P = hdg

PB1 = 2m . 2000 kg /m³ . 10 N/kg

PB1 = 40000 Pa

C) A1 yüzeyine uygulanan basınç kuvveti

A1 = 2m.1m = 2 m² 

PA1 = 64000 Pa

F = PA1.A1

F = 64000.2 =128000 N

D)  

Silindirin yan yüzeyindeki ortalama basınç PB1/2

P_ort = PB1/2 = 20000 Pa

Silindirin yan yüzey alanı 

A = 2.π.r.h

A_silindir = 2.3.0,5.2 = 6 m²

F = P_ort.A

F = 20000.6 = 120000 N

E) Dikdörgenin yan yüzündeki basınç kuvveti

Dikdörtgenin yan yüzeyine uygulanan ortalama basınç

P_ort = h.d.g /2 dir.

Buradan P_ort  = PA1/2 çıkar.

Port = 64000/2 = 32000 Pa

F = P_ort.A

Dikdörtgenin yan yüzey alanı 1.1,2 = 1,2 m² dir.

F = 32000.1,2 = 38400 N

KATILARIN BASINCI

SANATSAL BİLGİ

13/10/2016