Katı Basıncını Etkileyen Değişkenler
<== 8.Sınıf Konularına geri dön
Ortaokul funduszeue.info ==> 3. Ünite: Basınç ==> Basınç
Kazanımlar
F Basınç
Önerilen Süre: 10 ders saati
Konu / Kavramlar: Basınç, katı basıncını etkileyen değişkenler, sıvı basıncını etkileyen değişkenler, basıncın günlük yaşam ve teknolojideki uygulamaları
F Katı basıncını etkileyen değişkenleri deneyerek keşfeder.
Basınç birimi olarak Pascal verilir. Matematiksel bağıntılara girilmez.
F Sıvı basıncını etkileyen değişkenleri tahmin eder ve tahminlerini test eder.
a. Gazların da sıvılara benzer şekilde basınç uyguladıkları belirtilir. Açık hava basıncı örneklendirilir.
b. Matematiksel bağıntılara girilmez.
c. Gaz basıncını etkileyen değişkenlere girilmez.
F Katı, sıvı ve gazların basınç özelliklerinin günlük yaşam ve teknolojideki uygulamalarına örnekler verir.
a. Sıvı basıncı ile ilgili Pascal prensibinin uygulamalarından örnekler verilir.
b. Bilimsel bilgi türü olarak ilke ve prensiplere vurgu yapılır.
Konu: Basınç
Birim yüzeye etki eden dik kuvvete basınç denir.
Basıncı, katı basıncı, sıvı basıncı ve gaz basıncı olarak üçe ayırabiliriz.
A- Katıların Basıncı
Basınç nelere bağlıdır
a- Basınç, ağırlıkla (kuvvet) doğru orantılıdır.Kuvvet (Ağırlık) arttıkça basınçta artar.
b-Yüzey alanı ile ters orantılıdır.
Kuvvet (Ağırlık) aynı kalmak şartıyla yüzey alanı arttıkça basınç azalır.
Bir iğne ucu sivriyken daha iyi batar, ucu körelmiş bir iğne zor batar.
Kum zeminde batmamak için daha geniş tabanlı ayakkabı giyeriz.
Not: Katılar üzerine uygulanan kuvveti aynen iletir, fakat basınç aynen iletmez.
Basınç yüzeyle ters orantılıdır.
Çivinin sivri ucunda kuvvet aynı olmasına rağmen basınç fazladır.
Basınç= Kuvvet/ Alanformülü ile basıncı hesaplarız.
1N / 1m2= 1Pa (Pascal)dır. Pa (Pascal) basınç birimidir.
Not:Basınç kuvveti, basıncın oluşmasını sağlayan kuvvettir. (F kuvveti)
Basıncı artırmaya örnekler
- Bıçağın ucunun sivri olması
- Sivri topuklu ayakkabının kuma gömülmesi
- Krampon tabanında sivri çiviler olması
- Kışın tekerlere zincir takılması
- Toplu iğnenin ucunun sivri olması
- Botların altının tırtıklı olması
- Patenlerin sivri olması
- Tavukların ayaklarının perdesiz olması
- Dişlerimizin keskin olması
- Tırnakların sivri olması
Basıncı azaltmaya örnekler
- Kamyonların tekerlek sayısının fazla olması
- Kepçe ve tanklarda palet kullanılması
- Trenlerin teker sayısının fazla olması
- Kar ayakkabılarının geniş olması
- Fil, deve, gergedan ve ayı gibi hayvanların ayaklarının geniş olması
- Kaz ve ördeklerin ayaklarının perdeli olması
- Raptiyenin bastırdığımız ucunun geniş olması
- Traktör arka tekerlerinin geniş olması
- Tek çivi balonu patlatırken, çok sayıda çivi balona batırıldığında balonun patlamaması.
| Çok sayıda çivi balonu patlatmaz |
Not:Bir cismin taban alanı ve ağırlığı aynı oranda artarsa zemine yaptığı basınç değişmez.
B- Sıvıların Basıncı
Sıvılar akışkandır.Bu nedenle sıvılar temas ettikleri yüzeye basınç uygular.
| Sıvı Basıncı |
Sıvıların basıncı nelere bağlıdır
Sıvı Basıncı Formülü
P = h . d . g (Perşembe haftanın dördüncü günü)
P:Sıvı basıncı
h:Yükseklik (Derinlik)
d:Sıvının yoğunluğu
g: Yer çekimi ivmesi (Dünya üzerinde çok fazla değişmediği için kullanılmayacak)
Not: Sıvı, basıncı yükseklik ve yoğunlukla doğru orantılıdır.
Sıvı basıncı sabitken yükseklik ve yoğunluk ters orantılıdır.
Basınç formülü kullanılmayacak sadece basıncın nelere bağlı olduğu bilinecektir.
a-Sıvının derinliğine bağlıdır.
Sıvının derinliği arttıkça yaptığı basınçta artar.
| Yükseklik basınç ilişkisi |
Derinlik arttıkça sıvı basıncı artacağı için sıvının akış hızı da artar.
b-Sıvının yoğunluğuna bağlıdır.
Sıvının yoğunluğu arttıkça basıncı da artar.
| Yoğunluk Basınç İlişkisi |
Aynı derinlikte su ve yağ bulunan kaplardaki basınçlar birbirinden farklıdır.
Not: Sıvı basıncı kabın şekline, hacmine ve sıvının miktarına bağlı değildir.
Değişik kaplarda sıvı basıncının zamanla değişimi
Bileşik Kaplar
| Bileşik Kap |
Şekildeki bileşik kabın içerisine konulan sıvının yüksekliği eşittir.
Buradan sıvı basıncının kabın şekline bağlı olmadığını anlarız.
| Köylerde kullanılan su deposu |
Su deposunun yüksekliğinden az bütün evlere su gelecektir.
Bu bir bileşik kap örneğidir.
Pascal Prensibi (Sıvıların basıncı iletmesi)
Sıvıların sıkıştırılabilme özelliği yoktur.
Bu nedenle sıvılar, uygulanan basıncı her yöne ve eşit olarak iletir.
Buna pascal prensibidenir.
Not: Basınç değişmez, fakat basınç kuvveti alanın büyüklüğüne göre değişir.
İçi su dolu balonuna eşit büyüklükte delik açılıp üzerine bastırıldığında, deliklerden fışkıran suların aynı uzaklığa gittiği görülür. Bunun sebebi Paskal prensibine göre sıvı basıncı her noktaya aynen iletilmesidir.
Pascal prensibinin uygulama alanları
1. Su cenderesi
Kesitleri farklı 2 silindirin tabanından birleşmesiyle oluşan bir bileşik kaptır.
Küçük piston üzerine uygulanan az kuvvet, büyük silindirde fazla olarak elde edilir. (F < G)
Sıvı basıncı her tarafta aynıdır.
| Su cenderesi |
2. Otomobil fren sistemleri
Otomobiller fren sistemleri Pascal prensibi ile çalışır.
3. Hidrolik kaldırma sistemleri (Hidrolik lift)
Traktör, itfaiye merdiveni, kepçe, damperli kamyon gibi araçlarda kullanılır.
4. Su Tulumbası
Su kuyularından, su çekmek için geliştirilmiştir.
5. Berber koltuğu
Az bir kuvvet uygulanarak koltuk kaldırılabilir.
6. Hidrolik direksiyon
Araçlarda kullanılan hidrolik direksiyon az bir kuvvetle tekerin çevrilmesini sağlar
7. İlaç pompaları
İlaçlama yapmada kullanılan pompa (tulumba) Pascal prensibi ile çalışır.
8. Hidrolik Pres
Sanayi ve hurdalıklarda sıkıştırma amacı ile kullanılır.
Ayrıca su depoları, yağdanlık, parfüm şişelerinde de pascal prensibi kullanılır.
Damperli kamyonlarda hidrolik lift kullanılır.
C- Gazların Basıncı
- Gazlarda sıvı basıncına benzer şekilde yüzeye basınç uygular.
- Atmosferin üzerimize uyguladığı basınca açık hava basıncı denir.
- Gazlar bulundukları kabın tamamını doldurur, bu nedenle içinde bulundukları kabın her tarafına basınç uygular.
- Gazlar da sıvılar gibi akışkandır.
- Gazlar içerisinde bulunan cisimlere basınç uygular.
Açık Hava Basıncının Ölçülmesi
Dünya'nın etrafını saran atmosfer ağırlığından dolayı basınç uygular.Açık hava basıncını bulan bilim insanı Toriçelli'dir.
Toriçelli 1 m uzunluğundaki bir cam boruyu cıva ile doldurup cıva dolu bir kabın içine ters çevirmiştir. Cıva seviyesini deniz seviyesinde ve 0 &#;C'de 76 cm olarak ölçmüştür.
Not:Cıva seviyesi, borunun kalınlığına şekline bağlı değildir.
| Açık Hava Basıncı Deniz Seviyesinden Yukarıya Doğru Çıkıldıkça Azalır. |
Deniz seviyesinde 0 &#;C de açık hava basıncını 76 cmHg (Cıva) ölçmüştür.
Toriçelli deneyinde cıva yerine su kullanılmış olsaydı, su seviyesi daha fazla olacaktı.
(Yaklaşık metre)
Açık hava basıncını ölçen araçlara "Barometre" denir.
Not:Açık Hava Basıncı = Atmosfer Basıncı = 1 atm (76 cmHg)
Açık Hava Basıncının Varlığını Nasıl Anlarız
1. Bardağın içerisine ağzına kadar su doldurulur. İçinde hava kalmayacak şekilde üzeri kağıtla kapatılır. Bardak hızlıca ters çevrildiğinde suyun dökülmediği görülür. Aşağıdan etki eden açık hava basıncının suyun dökülmesini engellediği görülür.| Açık Hava Basıncı |
Magdeburg yarım küreleri hava almayacak şekilde birleştirilir.
Kürenin içerisindeki hava boşaltıldığında küreler birbirinden ayrılmaz.
Bu deney açık hava basıncının büyüklüğünü göstermektedir.
3. Isıtılan Teneke Kutu Deneyi
Teneke kutu ısıtılıp, ağzı sıkıca kapatıldıktan sonra soğumaya bırakıldığında teneke kutu içerisine doğru büzülür.
4. Çay Tabağı ve Çay Bardağı
Bu olay açık hava basıncını gösterir.
5. Haşlanmış Yumurta Deneyi
Cam şişe içerisinde kibritle ateş yakılarak atılıp, şişenin ağzına haşlanmış yumurta yerleştirilirse şişe içerisinde ateş söndüğünde yumurta da şişe içerisine düşecektir.
Açık hava basıncı nelere bağlıdır
Yerden yukarı çıkıldıkça açık hava basıncı azalır.Yüksek dağlara çıkıldığında havanın yoğunluğuazalır, bu nedenle basınçta azalır.
Kapalı kaptaki basınç
Kapalı kap içerisinde bulunan gaz tanecikleri hareket ederken kaba çarparak basınç oluşturur.Bernoulli İlkesi
Hızlı akan bir akışkan bölgesinin, yavaş akan akışkan bölgesine göre çevresine daha düşük basınç oluşturur. Bir bölgedeki akış hızındaki bir artış basınçta azalmaya neden olmasına Bernoulli ilkesi denir. Ayrıntılı bilgi
D- Basıncın Günlük Yaşamada ve Teknolojide Uygulamaları
a-Katı basıncı
- Bıçağın meyveyi kesmesi için ağzı keskinleştirilir. Bu sayede basınç artırılmış olur.
- Kışın karda ayağımızın batmaması için geniş tabanlı kar ayakkabıları giyeriz.
- Baltanın ağzının bilenmesi katı basıncını artırır.
b- Sıvı basıncı
- Otomobilin fren sistemini çalıştırmak için sıvı basıncından yararlanılır.
- Hidrolik liftlerle çok büyük ağırlıklar kaldırılabilmektedir. Liftler sıvı basıncından yaralanılarak yapılmıştır.
- İtfaiye, kamyon, vinç gibi araçlarda kaldırmak işi için sıvı basıncından yararlanılır.
- Bahçe hortumun ucu sıkıştırıldığında su daha ileri gider. Sıvı basıncı artırılmış olur.
- Şırınganın içerisine sıvı çekmek için sıvı basıncı kullanılır.
c- Gaz basıncı
- Pipet ile meyve suyunu içmek için açık hava basıncından yararlanırız.
- Boya makinelerinde gaz basıncından yararlanılır.
- Emme basma tulumbalarda açık hava basıncından yararlanılır.
- Yangın tüpü, mutfak tüpü ve oksijen tüpünde gaz basıncından yararlanılır.
- Parfümlerde gaz basıncından yararlanılır.
- Otomobil hava yastıklarında gaz basıncından yararlanılır.
- Elektrikli süpürgenin tozu çekmesi hava basıncı ile gerçekleşir.
- Vantuzların cama yapışması hava basıncı sayesinde olur.
- Vakumlu poşetler içerisinde hava basıncı alınmıştır.
- Tıkanan lavaboları açmakta kullanılan lavabo açıcılar açık hava basıncından yararlanılır.
- Deniz seviyesinden yükseklere çıkıldıkça açık hava basıncının azalmasından dolayı kulaklarımız tıkanır, burnumuz kanar. (Kulak tıkanıklığı basınç artmasından da kaynaklanabilir.)
- Zeytinyağ tenekesinden yağ boşaltılırken yağın düzgün akabilmesi için tenekeye ikinci bir delik daha açılır.
- Çay demliğinden çayın daha fazla akması için kapağın açılması gerekir.
- Sıkışmış kavanoz kapağını açmak için kapağın hava alması sağlanır.
Sorular
Soru 1:Aynı ağırlıkta ördek ve tavuğun hangisi kumsalda batmadan yürür.Ördeği ayağı perdeli olduğu için daha geniş bir alana sahiptir. Alan artacağı için basınç azalacaktır. Kumda batmadan daha rahat yürür.
Soru 2:Aşağıda verilen araçlardan hangilerinde basıncın azaltılması amaçlanmıştır?
* Kar ayakkabısı
* Çivinin sivri ucu
* Geniş traktör tekeri
* Bıçağın ucu
* Kamyon teker sayısının fazla olması
* İnce topuklu ayakkabı
* Kar ayakkabısı ==> Basıncı azaltır.
* Çivinin sivri ucu ==> Basıncı artırır.
* Geniş traktör tekeri ==> Basıncı azaltır.
* Bıçağın ucu ==> Basıncı artırır.
* Kamyon teker sayısının fazla olması ==>Basıncı azaltır.
* İnce topuklu ayakkabı ==> Basıncı artırır.
Soru 3:Aşağıda verilen özdeş tuğlalardan hangisinin yere uyguladığı basınç daha fazladır?
Dikey duran tuğlanın yere yaptığı basınç daha fazladır.
Taban alan küçüldükçe basınç artmaktadır.
Soru 4: Şekildeki plastik şişe su ile doldurulmuştur. A, B ve C noktalarına etki eden sıvı basıncını büyükten küçüğe doğru sıralayınız?
Sıvının basıncı derinlik arttıkça artacaktır. Bu nedenle A noktasında basınç en az, C noktasında en fazla olacaktır.
Büyükten küçüğe sıralama da C > B > A dır.
Soru 5: Gazlar basıncın fazla olduğu yerden az olduğu yere hareket eder.
Aşağıdakilerden hangisi yukarıda verilen açıklama ile ilgili değildir?
A) Elektrikli süpürgenin çalışması
B) Rüzgâr oluşması
C) Soluk alıp vermemiz
D) Hidrolik liftlerin çalışması
D)
Soru 6: Aşağıdakilerden hangisi açık hava basıncını etkilemez?
A) Bulunan yerin rakımı (Deniz seviyesinden yüksekliğine)
B) Havanın sıcaklığı
C) Havanın hacmi
D) Havanın yoğunluğu
C)
Soru 7: Bir balonun içerisine su ile doldurup balon üzerinde delikler açılıyor. Balona bastırıldığında tüm deliklerden suyun hızla fışkırdığı gözleniyor. Yapılan deneyde aşağıdaki sorulardan hangisinin cevabı aranmaktadır?
A) Sıvılar basıncı her yönde eşit iletir mi?
B) Sıvıların ağırlığı basıncı nasıl etkiler?
C) Sıvının derinliği akış hızını nasıl etkiler?
D) Sıvıların basıncı yoğunluğa bağlı mıdır?
A)
Soru 8: Aşağıdakilerden hangisi basınç birimi değildir?
A) Pascal
B) N/m2
C) Kg/m2
D) N/cm2
C)
Soru 9: Aşağıda içerisinde su bulunan kapta A, B, C ve D noktalarındaki basınçları karşılaştırınız?
C > B = D > A
Konu Özetini PDF olarak < indir >
Diğer Konular
Katı Basıncı Nedir, Neye Bağladır? Form&#;l&#; Ve Hesaplama Y&#;ntemleri
Haberin Devamı
Katı Basıncı Nedir, Neye Bağlıdır?
Katı basıncı, katı maddenin ağırlığına ve temas ettiği yüzeyin boyutuna bağlıdır. Örnek vermek gerekirse spor ayakkabı giyildiğinde uygulanan basınç ile topuklu ayakkabı giyildiğinde uygulanan basınç ağırlık aynı olsa da farklıdır. Bir katı cismin yer yüzeyine temas ettiği alan büyüdükçe basıncı azalmakta iken temas yüzeyi küçüldükçe basıncı artmaktadır.
Katı cisimler, ağırlıkları ile bulundukları yüzeye kuvvet uygularlar buna etki kuvveti denir. Bu kuvvet etkisiyle de yüzeyde bir basınç meydana gelir. Katı cisimlerin ağırlıkları nedeniyle yüzeye dik bir şekilde uyguladıkları kuvvete ise basınç denir. Katı cisimlerin temas ettikleri yüzeyin tamamına uyguladıkları kuvvete ise basınç kuvveti denilmektedir.
Haberin Devamı
Katı Basıncı Formülü ve Hesaplama Yöntemleri
Katı cisimlerin bulundukları yüzeye uyguladıkları basınç kolay bir şekilde formül ile hesaplanmaktadır. Hesaplama yaparken bazı bilgilere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu bilgiler katı cismin temas ettiği yüzeyin ölçüsü, cismin ağırlığı yani yüzeye uyguladığı kuvvet gibi bilgilere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu bilgilerin bilinmesi ile formülde yerine yazıldıktan sonra basınç hesaplanabilmektedir.
Cimin temas ettiği yüzeyin alanını S ile gösterelim, o yüzeye uyguladığı kuvveti ise G ile gösterelim basınç birim yüzeye uygulanan kuvvet olduğu için P = F / S formülünden basınç hesaplanmaktadır. Basınç hesaplaması yapılırken katı cisimlerin ağırlıklarının aynı zamanda o cismin kuvvetine eşit olduğunu unutmamak gerekmektedir.