Basınç Birimleri
| Sembol | Birim | (SI) Birim | (CGS) |
| Basınç Kuvveti | F | N | dyn |
| Yüzey (Alan) | S (A) | m2 | cm2 |
| Basınç | P | N/m2 (Pascal) | dyn/cm2 (Bari) |
1- Pascal (Pa) = N/m2
2- Bari = dyn/cm2
3- Kilo Pascal (kPa)
4- Bar
5- Mili Bar (mbar)
6- Atmosfer (atm)
7- Santimetre-Civa (cm-Hg)
8- Milimetre-Civa (mm-Hg)
9- kg-f/m2
10- kg-f/cm2
11- gr-f/cm2
Birimlerin Dönüşümü :
1- 1 Pa = 10 bari 1 bari = 0,1 Pa
2- 1 kPa = 1000 Pa 1 Pa = 0,001 kPa = 10-3 Pa
3- 1 bar = 1000 mbar 1 mbar = 0,001 bar = 10-3 bar
4- 1 bar = 105 Pa 1 Pa = 10-5 bar
5- 1 bar = 106 bari 1 bari = 10-6 bar
6- 1 cm-Hg = 10 mm-Hg 1 mm-Hg = 0,1 cm-Hg
7- 1 atm = 76 cm-Hg = 760 mm-Hg
8- 1 atm = 1,013 bar ≈ 1 bar ≈ 1 kg-f/cm2
9- 1 atm = 101300 Pa ≈ 100.000 Pa ≈ 105 Pa
10- 1 mbar = 98 Pa ≈ 100 Pa = 980 bari ≈ 1000 bari
11- 1 gr-f/cm2 = 98 Pa ≈ 100 Pa = 980 bari ≈ 1000 bari
12- 1 mbar ≈ 1 gr-f/cm2
• Pascal : 1 m2 lik yüzeye etki eden 1 N’luk kuvvetin oluşturduğu basınçtır.
• Bari : 1 cm2 lik yüzeye etki eden 1 dyn’lik kuvvetin oluşturduğu basınçtır.
• Atmosfer : 1 m2 lik yüzey etki eden 101.300 N’luk (105 N’luk) kuvvetin oluşturduğu basınçtır.
(Atmosferdeki hava moleküllerinin ağırlığı nedeniyle yeryüzündeki ve havadaki bütün cisimlere uyguladığı basınca atmosfer basıncı denir.)
NOT : 1- Basıncı 1 atm’den yani 1013 mbar’dan küçük olan bölgelere alçak basınç bölgeleri, basıncı 1 atm’den yani 1013 mbar’dan büyük olan bölgelere yüksek basınç bölgeleri denir.
Bazı Cisimler Neden Yüzer veya Batar? |
Bir cismin eşit kollu terazi ile kütlesini , şekli düzgün değilse dereceli silindir ile hacmini ölçeriz. Eğer cisim düzgün hacimli bir cisim ise matematiksel bağlantılar ile hacmini bulabiliriz.  Yoğunluğu yukarıdaki gibi hesaplayabiliriz.  Yukarıda bazı maddelerin yoğunluk değerleri gözükmektedir.  Yukarıda Yoğunluğu farklı ve birbirine karışmayan sıvıların bir kabın içinde sıralanışlarını görüyorsunuz. Yoğunluğu en az olan her zaman üstte bulunur.  Kaldırma kuvvetinin, yeri değişen sıvının ağırlığı kadar olduğunu biliyoruz. Bu yüzden cismin suya batan hacmi arttıkça, dinamometrenin gösterdiği ağırlık değeri azalır. Cisim suda yüzmeye başladığı anda ise dinamometre sıfırı gösterir. Bu sırada cisme etki eden kaldırma kuvveti cismin ağırlığına eşit olur. Aynı şekilde, kaseye taşan sıvı ağırlığı da cismin havadaki ağırlığına eşit olur.  Şekildeki gemiye uygulanan kaldırma kuvvetinin etki alanı sadece batan kısmının alanına veya başka bir değişle batan kısmının hacmi ile ilişkilidir. Suyun Yoğunluğu > Gemini Yoğunluğunudur Gemini Yoğunluğunu = Geminin Kütlesi /Geminin Suya Batan Kısmının Hacmi ile bulabiliriz.  Buzun yoğunluğu suyun yoğunluğundan küçük olduğu için, 1 mL su 1 mL buzdan daha ağırdır. Buna bağlı olarak soğuk havalarda deniz, göl ve akarsularda,donmaya yüz tutmuş; su yüzeye çıkar ve burada donar. Bu durum, suda yaşayan canlıların hayatta kalmasını sağlar. Katı bir cisim kendi sıvısında yüzüyorsa, cisim eridiğinde sıvı seviyesi değişmez. Örneğin 9/10 u su içinde olan buz eridiğinde, kaptaki su düzeyi değişmez. |
SIVI ve GAZLARIN KALDIRMA KUVVETİ
Sıvı içerisine kısmen veya tamamen batan cisimler sıvı tarafından yukarı doğru itilirler.
Bu itme kuvveti, sıvıların cisimlere uyguladığı kaldırma kuvvetidir.
Sıvıya batırılan bir tahta parçası yukarı çıkmak ister. Tahta parçasının tamamını batacak şekilde sıvı içinde tutabilmek için üstten bir kuvvet uygulamak gerekir.
Cismi yukarı çıkmaya zorlayan kaldırma kuvveti, cisim tarafından yeri değiştirilen sıvının ağırlığına eşittir. Yeri değişen sıvının hacmi, cismin batan kısmının hacmine eşit olduğundan, kaldırma kuvveti.
Fkaldırma = Vbatan . dsıvı . g
bağıntısı ile hesaplanır.
Cisimlere uygulanan sıvı kaldırma kuvveti sıvının öz kütlesine bağlıdır. Yukarıdaki şekillerde de görüldüğü gibi aynı cismin farklı sıvılardaki konumları farklı olabilmektedir.
Sıvı içindeki serbest cisimlere ağırlık kuvveti ile kaldırma kuvveti etki eder. Bu iki kuvvet düşey doğrultuda ve zıt yönlü kuvvetlerdir. Cisimlerin sıvı içinde batmaları veya yüzmeleri yani sıvıdaki durumları bu iki kuvvetin büyüklüğüne bağlıdır.
Saf su içine atılan yumurta dibe batar. Suya tuz ilave edilerek karıştırıldığında yumurta yüzmeye başlar. Bunun nedeni suya tuz karıştırıldığında suyun öz kütlesinin artması ve Fk = Vb . ds . g bağıntısına göre, kaldırma kuvvetinin büyümesi, dolayısıyla bileşke kuvvetin yukarı doğru olması ve yumurtayı yukarı yönde hareket ettirmesidir.
Yüzen Cisimler
Sıvıya bırakılan bir cismin hac- minin bir kısmı sıvı dışında kalacak şekilde dengede kalıyorsa bu cisme yüzen cisim denir. Cismin yüzebilmesi için öz kütlesi sıvının öz kütlesinden küçük
(dcisim < dsıvı) olmalıdır.
Yüzen cisim dengede iken cisme uygulanan kaldırma kuvveti ile cismin ağırlık kuvveti büyüklükçe eşit olur. Bir cisim sıvı içine iyice daldırılıp bırakılırsa tekrar bir kısmı sıvı dışında olacak şekilde yüzer. Böyle yüzen cisimlerde
G = Fk olduğundan
bağıntısı elde edilir. Bu bağıntıya göre cismin batan hacminin bütün hacmine oranı, cismin öz kütlesinin, sıvının öz kütlesinin oranına eşittir.
Askıda Kalan Cisimler
Hacminin tamamı sıvı içinde olacak biçimde bir yere temas etmeden dengede kalan cisimlere askıda kalan cisimler denir. Cismin askıda kalabilmesi için öz kütlesi, sıvının öz kütlesine eşit olmalıdır. (dcisim = dsıvı)
Bu durumda cisim kabın tabanına bırakılsa bile cismin tabanla irtibatı kesilir. Yani askıda kalan cisim herhangi bir yere temas etmez. Askıda kalan cisim dengede olduğu için cisme uygulanan kaldırma kuvveti cismin ağırlığına eşittir. Fk = G
Batan Cisimler
öz kütlesi sıvının öz kütlesinden büyük olan
(dcisim > dsıvı) cisimler sıvıya bırakıldığında bir engelle karşılaşıncaya kadar yoluna devam ederler. Bu tür cisimlere batan cisimler denir.
Batan cisimlerin ağırlık kuvveti cisme etki eden kaldırma kuvvetinden daha büyüktür. Fk < G
ÖZEL DURUMLAR
Bir cismin aynı sıvı içinde hacminin tamamı batmak şartıyla kaldırma kuvveti cismin sıvı içindeki derinliğine bağlı değildir.
Sıvı içine daldırılan bir cisim, havadaki ağırlığına göre, görünen ağırlığı kaldırma kuvveti kadar hafifler. Şekilde sıvı içindeki cismin görünen ağırlığı
T = G – FK dir.
Katı bir cisim kendi sıvısında yüzüyorsa, cisim eridiğinde sıvı seviyesi değişmez.
Öz kütlesi sıvınınkinden küçük ya da sıvınınkine eşit olan cisimler, taşma seviyesine kadar olan sıvıya bırakıldıklarında ağırlıkları kadar ağırlıkta sıvı taşırırlar. Dolayısıyla kabın toplam ağırlığı değişmez. Öz kütlesi sıvınınkinden büyük olan bir cisim bırakılırsa, cisim batar ve taşan sıvının hacmi cismin hacmine eşit olmasına rağmen sıvının öz kütlesi cismin öz kütlesinden küçük olduğundan kap ağırlaşır.
0 yorum:
Yorum Gönder