09-09-2012
|
#1
|
Prof. Dr. Sinsi
|
Arşimet Prensibi Sıvıların Kaldırma Kuvveti Arşimet Prensibi Sıvılar Bilgi
Arşimet Prensibi Sıvıların Kaldırma Kuvveti Arşimet Prensibi Sıvıların Kaldırma Kuvveti Hakkında Arşimet Prensibi Sıvıların Kaldırma Kuvveti Bilgi Arşimet Prensibi Sıvıların Kaldırma Kuvveti Genel Arşimet Prensibi Sıvıların Kaldırma Kuvveti Tanımı Arşimet Prensibi Sıvıların Kaldırma Kuvveti Yüzme Ve Batma Koşulları Sıvıların Kaldırma Kuvveti Ve Kullanıldığı Yerler
Arşimet Prensibi Sıvıların Kaldırma Kuvveti Arşimet Prensibi Sıvılar Bilgi SIVILARIN KALDIRMA KUVVETİ
Sıvı içinde bulunan bir cisim sıvı tarafından yukarıya doğru itilir Bu itme kuvveti, sıvının kaldırma kuvveti olup cismin sıvı içinde kapladığı hacim kadar hacimdeki sıvının ağırlığıdır
F=Vbatanhacim r=Vbatanhacim d g
Sıvı içine bırakılan bir cisme aynı anda iki kuvvet etki eder:
G=Cismin ağırlığı G=V dcisim g
F=Sıvının kaldırma kuvveti F=V dsıvı g
Yüzme Ve Batma Koşulları
I) G>F ise; dc>ds olur Bu durumda cisim batar
II) G=F ise; dc=ds olur Bu durumda cisim sıvı içinde nereye bırakılırsa orada kalır
III) G<F ise; dc<ds olur Bu durumda cisim sıvı içinde yukarıya yükselmeye başlar Cismin bir kısmı sıvı dışına çıkınca cisim dengeye gelir
Bu durumda: G=F olur
V dc g=Vbatan ds g
dc/ds=Vbatan/V=batma miktarı olur
Örneğin, eğer cismin özkütlesi 1g/cm3 , sıvının özkütlesi 3g/cm3 ise cismin hacminin 1/3 ü sıvı içine girer
Bir cismin bir kısmı veya tamamı sıvı içinde ise ancak cisim batmamışsa daima cismin ağırlığı sıvının kaldırma kuvvetine eşit alınır
Aynı cisim farklı sıvılarda şekillerdeki konumlarda dengede ise farklı sıvılar cismi daima aynı kuvvetle kaldırır
İki cisim bir sıvıda dengede ise GX+GY=F olur
Bir cisim, birbirine karışmayan X ev Y gibi iki sıvı içinde dengede ise G=FX+FY olur
Cismin hacminin yarısı X,diğer yarısı Y sıvısı içinde ise dcisim=(dX+dY)/2 olur
Serbest bırakıldığında sıvıda batabilecek olan bir cisim iple bağlanarak sıvıya daldırılmış olsun İpteki T gerilme kuvveti T=G-F olur Bu durumda kap G-T=F kadar ağırlaşmış olur
Esnek olmayan cisimler iple şekildeki gibi bağlanmış olsun
T1=G-F ve T2=F-G olur
T
ip gerilmesini değiştirmek için F kaldırma kuvvetini değiştirmek gerekir F’yi değiştirmek için
1 Kaptan biraz sıvı dökerek cisimlerin bir kısmının sıvı dışına çıkmasını sağlamak gerekir Bu durumda cismin sıvı içindeki hacmi azaltılmış olur Veya;
2 Kaptaki sıvının özkütlesini değiştirmek gerekir
İçi hava dolu esnek balon iple kabın tabanına bağlı olsun Bu durumda T=F-G olur İpteki gerilme kuvvetini değiştirmek için F kaldırma kuvvetini değiştirmek gerekir F’yi değiştirmek için;
1 Sıvının özkütlesini değiştirilmelidir Veya;
2 Sıvının balona yaptığı basınç değiştirilmelidir Basın artarsa,balonda içindeki havanın basıncını artırma için hacmini azaltmak zorunda kalır
SIVILARIN KALDIRMA KUVVETİ
VE
KULLANILDIĞI YERLER
• Sıvıların Kaldırma Kuvveti Nedir?
Sıvıların içine batırılan cisimler,yukarıya doğru itilirler ve ağırlıklarından kaybederler Bunun nedeni sıvıların kaldırma kuvvetidir Kaldırma kuvvetinin varlığı ,Arşimet adlı bilim adamı
tarafından bulunmuştur
(şekil-1-Kaldırma kuvvetinin cisme etkisi)
Bütün sıvılar içlerinde bulunan maddeye kaldırma kuvveti uygularlar Bu kuvvet cismin akışkan içindeki hacmine ve akışkanın yoğunluğuna bağlıdır Sıvı ne kadar yoğunsa uygulanan kaldırma kuvveti de o kadar fazladır Bu yüzden suyun kaldırma kuvvetini suya girdiğimizde hissederiz ama havanın bize herzaman uyguladığı kaldırma kuvvetini ,çok az olduğundan dolayı hissedemeyiz Bu bağlamda da sıvıların kaldırma kuvvetinin yoğunluğa da bağlı olduğunu söyleyebiliriz
• Arşimet Prensibi:
Bir sıvı içindeki katı cisim,taşırdığı sıvının ağırlığına eşit bir kuvvet ile yukarıya itilir Ünlü bir deneyde Arşimet,aynı kütledeki altın bir taç ile bir altın külçesinin taşıracakalrı su miktarlarının aynı olması gerektiğini ileri sürmüş ve dediği çıkmayınca tacın altın olup olmadığını anlamıştır
• Kullanıldığı Yerler:
Arşimet prensibi,cisimlerin kendi ağırlıklarının bulunmasında kullanılır
Parmaklarımızı bitiştirip içi su dolu bir kaba batıralım Elimizi aşağıdan yukarıya doğru iten bir kuvvet hissederiz Denizde yüzerken de bizi suyun yüzeyine iten bir kuvvet vardır Çok büyük kütleli ve boyutlu gemiler bile suda Arşimet prensibi sayesinde yüzerler Bütün bu örnekler bizlere,sıvıların bir kaldırma kuvveti olduğunu gösterir Bu kaldırma kuvvetinin kullanıldığı alanlar ise oldukça fazladır
İnsanların yiyecek ihtiyacından tutun da,turistik faaliyetler için bile şu anda suyun kaldırma kuvvetinden yararlanılmaktadır:
Bazı bölgelerde bulunan baraj gölleri,balık bakımından zengindirler Kayık,kaldırma kuvvetinden yararlanılarak yapılmış olduğu için kayık kullanan bir kısım balıkçılar hem geçimlerini sağlamak hem de insanların besin ihitiyacını karşılamak için bu yola başvurular Yine aynı şekilde, kaldırma kuvvetinden yararlanılarak yapılan bir spor da raftingdir Her yıl binlerce turist ülkemize gelerek bu sporla ilgilenirler Turistlerin bu konudaki ilgi alanları bununla sınırlı kalmaz Günümüzün yaygın sporlarından Jet-Ski,Sörf,Yelkenli ; turistlerin ilgi odağı olmuştur
Kaldırma kuvvetini kullanıldığı bir diğer alan ise taşımacılıktır Kıbrıs'ın bir ada olması bakımından oraya yapılan gezilerde su yolu kullanılmaktadır Ülkemizde bulunan Keban Gölü'nde bile iki köy arasında gidip gelmek için kayıkla veya sallar ile ulaşım gerçekleşir Her gün binlerce İstanbullu öğrenci Anadolu ve Avrupa yakasına varabilmek,okullarına ulaşabilmek için(köprü olmasına rağmen)ucuz ve rahat olduğu için deniz yolunu tercih etmektedirler
Toprakları deniz kıyısında bulunan ülkeler için su ve su yolları savunma bakımından büyük önem taşır Kaldırma kuvveti ile su üzerinde durabilen binlerce tonluk savaş gemileri yapılarak ülkeler arası güvenlik sağlanır
Osmanlı Devleti zamanında bir çok devlet sıcak denizlere açılıp ticaret yapmak istemişlerdir Bunun için de su yolunu kullanmışlar ,dolayısıyla da suyun kaldırma kuvvetinden yararlanmışlardır Bu şekilde ticaretlerini geliştirerek dünyanın sayılı ülkeleri haline gelmek istemişlerdir İşte Arşimet'in bulduğu kaldırma kuvvetinden birçok devlet belki de bu prensibi bilmeden ondan yararlanmışlardır
Sonuç olarak;suyun böyle bir özelliğinin farkında olmasaydık hayat bizim için belki de çok zor
olacaktı Unutmayalım ki,şu anda yüzüp,denizde seyahat ediyorsak, bunlarArşimet'in sayesinde olmuştur Bu yüzden bu bilim adamının kıymetini bilmeli,prenisibini en iyi şekilde kullanarak onu geliştirmeye çalışmalıyız
|
|
|