KATI BASINCININ BAĞLI OLDUĞU FAKTÖRLER

Transkript

1 SNÇ ünite 3 SNÇ Uygular Uygular Uygular Katılar Sıvılar Gazlar SNÇ irim yüzeye uygulanan dik kuvvete basınç denir. asınç P ile gösterilir. irimi Pascal dır. Kısaca Pa ile gösterilir. 1 N luk kuvvetin 1m 2 ye uyguladığı basınç 1 Pa dır. (1Pa=N/m 2 ) KT SNNN ĞL OLDUĞU FKTÖRLER asınç = ğırlık(kuvvet) Yüzey lanı P = F Katı, sıvı ve gazlar bulundukları ortamlarda ağırlıklarından ve hareketlerinden dolayı basınç uygularlar. Kuvvet ve basınç birbirinden farklı kavramlardır. asınç uygulanan kuvvetin etkisiyle oluşur. Özdeş tuğlalar ve süngerlerle yapılan deneyleri inceleyelim.. ve. durumda tuğlaların süngere temas eden yüzey alanları eşit iken ağırlıkları farklıdır. ağımsız değişken : ğırlık ağımlı değişken : asınç Kontrol değişkeni : Yüzey alanı Sonuç : P > P. ve. durumda tuğlaların süngere temas eden yüzey alanları farklı iken ağırlıkları aynıdır. ağımsız değişken : Yüzey alanı ağımlı değişken : asınç Kontrol değişkeni : ğırlık Sonuç : P > P bdulkadir ORK - urhan OZTŞ - Mehmet Lİ ŞENY - Süleyman LTNTŞ KT SN Katı cisimler ağırlıklarından dolayı bulundukları yüzeye (zemine) kuvvet uygular. Katı cisimler üzerilerine uygulanan kuvveti aynı büyüklükte ve doğrultuda iletir. Katı cisimlerin uyguladığı basınç cismin ağırlığına (zemine uygulanan kuvvet) ve cismin bulunduğu zemine temas eden yüzey alanına bağlıdır. Katı cisimlerin uyguladığı basınç, ismin ağırlığı ile doğru orantılıdır. Yani yüzeyin genişliği sabit tutulup kuvvet (ağırlık) artırıldığında basınç artar. ismin zemine temas eden yüzey alanı ile ters orantılıdır. Yani cismin ağırlığı sabit tutulup yüzey alanı azaltıldığında basınç artar. Temelinde Katı asıncının zaltılmasına Yönelik Örnekler Trenlerin tekerlek sayısının çok olması basıncı düşürdüğünden rayların şekil bozukluğuna uğraması önlenir. Traktörlerin arka tekerlekleri geniş yapılarak toprağa batması önlenir. Yüzey alanının büyütülmesi basıncı azalttığı için iş makinelerinin tekerlekleri veya paletleri geniş yapılarak arazi şartlarında toprağa batmaları önlenir. Fil, gergedan, ayı ve deve gibi hayvanların ayak taban alanlarının büyük olması da onların yere uygulayacakları basıncı küçültür. öylece hayvanlar toprak veya kum zeminde rahatça yürür. Kar paletleri kara batmamak için geniş yapılır. Çekiçle çiviye vurduğumuzda uyguladığımız kuvvet, yönünü ve şiddetini değiştirmeden çivinin başına oradan da ucuna aktarılır. una karşılık çivinin ucunun yüzey alanının küçük olması buradaki basıncın daha büyük olmasını sağlar. Temelinde Katı asıncının rtırılmasına Yönelik Örnekler İğne, raptiye ve çivilerin uçlarının sivri olması batmalarını kolaylaştırır. Kesici aletlerin sivri uçlu yapılması basıncı büyütür. Makas ne kadar keskinse uygulanan sabit kuvvetten o kadar büyük basınç elde edilir. Kramponların çivili yapılması futbolcuların zemine daha iyi basmalarını sağlar. NELiK YYNLR 1

2 SNÇ ünite 3 ) Öğretmen katı basıncı ile ilgili özdeş sünger ve kitaplarla sınıfta aşağıdaki deneyi yapıyor. u deneyle ilgili aşağıdaki soruları yanıtlayınız. 2. kitap 1. kitap Sünger Sünger Deneyin Sonuçları: 1. kitabın sünger içinde çökme miktarı yaklaşık 1 cm dir. 2. kitabın sünger içinde çökme miktarı yaklaşık 4 cm dir. a) Süngerin az veya çok çökmesi hangi bilimsel kavram ile ilişkilendirilmiştir? b) Deneyde belirlenen bağımsız değişkeni yazınız. c) Yere temas eden yüzey alanı ile süngerin çökmesi arasında nasıl bir ilişki vardır? çıklayınız. d) 2. kitabın yaptığı basıncın 1.kitabın yaptığı basınca oranı kaçtır? e) 2. kitabı 1. kitabın üzerine koyduğumuzda sünger yaklaşık olarak kaç cm çöker? f) 1. kitabı 2. kitabın üzerine koyduğumuzda sünger yaklaşık olarak kaç cm çöker? g) Öğretmen, basıncın cismin ağırlığına bağlı olduğu göstermek isteseydi, deneyde nasıl bir değişiklik ya da ekleme yapmalıydı? h) Deneyde belirlenen kontrol edilen değişkeni yazınız. i) Yapılan deneye göre grafiklerdeki boşluklara gelmesi uygun kavramları belirleyiniz. asınç asınç NELiK YYNLR 2

3 SNÇ ünite 3 SV SNNN ĞL OLDUĞU FKTÖRLER P=hxdxg Sıvı basıncı ile ilgili aşağıda yapılan deneyleri inceleyelim. Sıvı basıncı kabın şekline ve kapta ne kadar sıvı olduğuna bağlı değildir. SV SN Sıvı içerisindeki bir cisim üzerinde, o cismin yukarısında kalan sıvı sütununun ağırlığından kaynaklanan bir basınç oluşur. una sıvı basıncı denir. Tüm sıvılar, içinde bulunan cisimlere bir basınç uygular. yrıca akışkan olduklarından bulunduğu kabın, çarptığı her noktasına da basınç uygular. Sıvı basıncı, sıvının derinliğine, sıvının cinsine (yoğunluğuna) ve sıvının bulunduğu yerin yer çekimi kuvvetine bağlıdır. Derinlik arttıkça sıvı basıncı artar. Sıvının yoğunluğu arttıkça sıvı basıncı artar. Yer çekimi kuvveti arttıkça sıvı basıncı artar. Şekilde aynı ortamda ve aynı yükseklikte farklı kaplar içinde farklı miktarda sular bulunmaktadır. Kapların tabanına etki eden sıvı basınçları birbirine eşittir. Sıvının derinliği arttıkça kabın tabanına uygulanan sıvı basıncı artar. Şekildeki numaralı kapta bulunan suyun yüksekliği daha fazla olduğundan noktasına uygulanan sıvı basıncı daha büyüktür. Sıvının yoğunluğu arttıkça kabın tabanına uygulanan basınç artar. Yükseklikleri aynı olan ve numaralı kaplardan yoğunluğu 2d olan sıvının noktasına yaptığı basınç daha büyüktür. (d: yoğunluk) Sıvılar sıkıştırılamaz. Su d 2d Su P> P P> P bdulkadir ORK - urhan OZTŞ - Mehmet Lİ ŞENY - Süleyman LTNTŞ NELiK Lİ İLGİ Sıvı basıncı kabın şekline ve kapta ne kadar sıvı olduğuna bağlı değildir. PSL PRENSİİ (İLKESİ) Sıvılar çok çok az sıkıştırılabilir. O nedenle sıvılar sıkıştırılamaz kabul edilir. yrıca sıvılar kendilerine uygulanan basıncı aynen(değiştirmeden) iletme özelliğine sahiptir. Katılar, kendilerine uygulanan basıncı değil, kuvveti değiştirmeksizin iletirler. Sıvıların özelliklerini inceleyen Fransız fizikçi Pascal, sıvıların kuvvetleri değil, basınçları aynen ilettiklerini ifade ederek bu sonucu kendi adıyla anılan pascal ilkesi ile açıklamıştır. Pascal ilkesine göre; Sıvılar sıkıştırılamaz. Kapalı bir kap içinde bulunan bir sıvıya dışardan uygulunan bir basınç, kap ile sıvının temas ettiği tüm noktalara aynen ve dik olarak sıvı tarafından iletilir. Pascal İlkesine Göre Yapılan raç Gereçler. Hidrolik frenler ileşik kaplar Su cendereleri Sıvılı manometre ve barometreler Vinçler alya sıkıştıran makineler Hidrolik asansörler İtfaiye merdivenleri Otomobil kaldırıcı pompalar ğzına kadar su ile dolu şişenin ağzını tıpa ile kapatmaya çalıştığımızda içindeki sıvının bir kısmı dışarı taşar. NELiK YYNLR 3

4 SNÇ ünite 3 ) Sıvı basıncı ile ilgili aşağıdaki soruları yanıtlayınız. a) Su dolu bir şişeden, ve delikleri açılıyor. u deliklerden fışkıran suyun mesafeleri şekildeki gibi oluyor. -u deliklere uygulanan sıvı basınçlarını sıralayınız. -u deneyde sıvı basıncının hangi niceliğe bağlı olduğu gösterilmiştir? b) şağıda verilen su dolu kapta verilen noktalara uygulanan basınçları sıralayınız. F E D c) Şekildeki kapların tabanlarına uyguladıkları basınçları sıralayınız. 3h d 2d h 2h 3d d) şağıda verilen su dolu K, L ve M kapalı kapları ters çevrilirse tabanlarına etki eden basınç nasıl değişir? h 2h 2h K 2h L 3h M h K:... L:... M:... e) şağıdaki balıkların hangisine etki eden sıvı basıncı en büyüktür? Nedeni ile birlikte açıklayınız. K L M N O NELiK YYNLR 4

5 SNÇ ünite 3 ÇK HV SNNN VRLĞ İLE İLGİLİ DENEYLER Magdeburg Deneyi: Hava pompasının mucidi olan Ottovon Gueriche, 1657 de metalden yapılmış ve adına Magdeburg yarım küreleri denilen iki yarım küreyi birleştirerek içindeki havayı boşalttı. Her biri sekiz attan oluşan iki takım at bu yarım küreleri güçlükle birbirinden ayırabildi. Ters Çevrilmiş ardak Deneyi: ir bardağın içine belirli miktar su koyulup ağzı kağıtla kapatılıyor. Daha sonra dikkatli şekilde tutulup ters çevirildiğinde bardaktaki su açık hava basıncının etkisi ile dökülmez. sıtılmış Teneke veya Damacana Deneyi: ğzı açık damacanayı bir süre ısıtıp daha sonra damacanın ağzı kapatılırsa damaca açık hava basıncının etkisi ile içe çöker. Soğuk su tmosfer basıncı Verilen örnekler dışında açık hava basıncından yararlanılarak, am vantuzları, Elektrikli süpürgeler, Pipetler, Emme basma tulumbalar, Enjektörler(Şırıngalar) vb. araç gereçler üretilmiştir. Kapalı kaplardaki gazların basıncından yararlanarak, Tekerlekler, Yangın tüpleri, Oksijen tüpleri, Deodorantlar, Spreyler, Mutfak tüpleri, LPG, Futbol topu gibi bir çok ürün elde edilmiştir. bdulkadir ORK - urhan OZTŞ - Mehmet Lİ ŞENY - Süleyman LTNTŞ GZ SN Katı ve sıvılar gibi gazlarda ağırlıklarından dolayı üzerinde bulunduğu cisimlere ve içerisinde bulunduğu kaplara basınç uygular. Dünyayı saran atmosfer tabakasının yeryüzünde bulunan cisimlere uyguladığı kuvvete açık hava basıncı ( atmosfer basıncı) denir. P o şeklinde gösterilir. çık hava basıncı barometre ile ölçülür. 0 de deniz seviyesinde ölçülen açık hava basıncı 76cm-Hg dir. u değer 1 atmosfer basıncına (1 tm) eşittir. çık hava basıncını ilk olarak ölçen bilim insanı Toricelli dir Toricelli 0 de kaba aşağıdaki gibi 1 metre uzunluğunda içi cıva dolu bir kaba deniz seviyesinde içi cıva dolu cam boruyu ters çevirip batırmıştır. am borudaki cıvanın 76 cm de dengede kaldığını fark etmiştir. u deneyi farklı şekilde ve boydaki borularla da denediğinde aynı sonucu aldığını görmüştür. öylece elde ettiği verilerle açık hava basıncının 76 cm cıvanın yaptığı basınca eşit olduğunu keşfetmiştir. çık hava basıncı; Rakım (Deniz seviyesinden yükseklik) arttıkça azalır. Havanın(gazın) yoğunluğu arttıkça artar. çık havanın sıcaklığı arttıkça azalır. Havadaki su buharının miktarı arttıkça artar. Toricelli nin deneyi, Daha yüksekte yapılsaydı cıva seviyesi 76cm den daha az olurdu. Sıcaklığı 0 den yüksek yerde yapılsaydı cıva seviyesi 76 cm den daha az olurdu. Deneyde cıva yerine yoğunluğu az bir sıvı kullansaydı yükseklik azalırdı. (ıva yerine su kullanılsaydı açık hava basıncını dengelemek için 10,5 m uzunluğunda boru kullanmak zorunda kalırdı.) Kapalı Kaplarda Gaz asıncı Kapalı kaplarda bulunan gazlarda sıvılar gibi kabın her yüzeyine bir basınç uygular. Kapalı kaplarda basınç manometre ile ölçülür. u basınç her noktada aynıdır. Şisirilen bir balon ve ya bir futbol topuna dokunulduğunda her tarafında aynı sertlik hissedilir. Kapalı kaplardaki basınç; Kabın hacmi arttıkça azalır. Kabın sıcaklığı arttıkça artar. Kabın içindeki gazın yoğunluğu arttıkça artar. NELiK YYNLR 5

6 SNÇ ünite 3 ) Gaz basıncı ile ilgili aşağıdaki soruları yanıtlayınız. a) Verilen noktalarda aynı anda ve aynı sıcaklıkta ölçülen açık hava basınçlarının büyüklüklerini sıralayınız. D b) arometredeki sıvı seviyelerini,, ve D konumlarına göre çiziniz. D c) Şekildeki kaba içerisinde aynı sıvı dolu olan cam borular ters çevrilip daldırılıyor. Son durumda sıvı seviyeleri arasındaki ilişki nasıl olur? çıklayınız. K L M N d) şağıdaki durumların hangisinde doğrudan açık hava basıncının etkisi bulunmaktadır? (aşına işaret koyunuz.) Pipetle ayran içmek. Pompa ile bisikleti şişirmek Çay bardağının bazı durumlarda çay tabağına yapışması. Şırınga içine su çekmek. Damacana pompasına basarak bardağa su doldurmak. Yükseklere çıkıldıkça veya yükseklerden deniz seviyesine inildikçe kulaklarımızda ağrı hissetmek. Ocakta unutulan düdüklü tencerenin patlaması. Patlayan topun içindeki havanın boşalması. Nefes alıp vermemiz. NELiK YYNLR 6