Katı , Sıvı , Gazların Basınçları Ve İlgili Kanunlar

**Prof. Dr. Sinsi** · 10-28-2012

2- SIVILARIN BASINCI

2- SIVILARIN BASINCI

Bir kapta bulunan sıvı ,ağırlığı nedeniyle bulunduğu kabın her noktasına basınç uygular

1:SIVI BASINCI
Yandaki kapta bulunan sıvının kabın tabanına veya herhangi bir noktasına yaptığı basınç;

A) Derinlikle doğru orantılıdır

Derine inildikçe basınç artar

A noktasındaki sıvı basıncı ,B noktasındaki sıvı basıncından büyüktür

B) Sıvının özkütlesi ile doğru orantılıdır

Buna göre kaptaki sıvının kabın herhangi bir noktasına yaptığı basınç;
P=h

d ifadesi ile bulunur

Bu bağıntıda;
P: basınç
h: noktanın sıvının açık yüzeyine olan uzaklığı
d : kaptaki sıvının özkütlesidir

2 ) SIVI BASINÇ KUVVETİ

Yandaki kapta bulunan sıvının kabın tabanına
uyguladığı basınç kuvveti ;
a) Derinlikle doğru orantılıdır

b) Sıvının özkütlesi ile doğru orantılıdır

c) Kabın taban alanı ile doğru orantılıdır

Buna göre; kaptaki sıvının kabın tabanına uyguladığı sıvı basınç kuvveti;
F=h

d

S ifadesi ile bulunur

Bu bağıntıda;
F= sıvı basınç kuvveti
h= kaptaki sıvının yüksekliği
d= kaptaki sıvının özkütlesidir

SIVILAR BASINCI NASIL İLETİR ?

Bir cam kap içersine sıvı doldurduğumuzu düşünelim

Ağzını bir mantarla kapatarak mantarı kuvvetle bastırırsak şişe kırılabilir

Veya lastik balonu su ile dolduralım , bir tarafına bastırınca balon içindeki su diğer taraflara doğru gider

Yani sıvıların bir etkiyi iletmesi,katılardan farklıdır

Sıvıya bir noktada etkiyen basınç,sıvı tarafından yalnız kuvvetin doğrultusunda değil,kabın her noktasına aynen iletilir

Buna PASKAL PRENSİBİ denir

Sıvılar basınç kuvvetinin değerini değiştirirler

Yüzeyin büyük olduğu yerde basınç kuvveti de büyük olur

PASKAL PRENSİBİ

Kapalı kaplardaki sıvıların birim yüzeylerine yapılan basınç, sıvı tarafından kabın bütün yüzeylerine aynen iletilir

Bu prensip sıvıların basınç altında çok az sıkışmasından yararlanarak
Pascal tarafından bulunmuştur

Pascal prensibinin günlük hayatta uygulamaları su cenderesi,yıkama yağlama sistemleri ,hidrolik frenler,damperli arabaların hidrolik sistemleri,
hidrolik frenler,emme tulumba,bileşik kaplar vs

‘dir

BİLEŞİK KAPLAR :
Bileşik kapların genişlikleri farklı da olsa sıvıların basınçları birbirine eşittir

SU CENDERESİ :

Sıvılar pratikte sıkıştırılamayacağından bir tarafına yapılan basıncı Her tarafa aynen iletir

yüzey büyürse , bu yüzeye gelen basınç kuvveti büyür

Bu prensipten yararlanılarak su cenderesi yapılmıştır

Su cenderesinde biri dar diğeri geniş olan iki silindir ve bunları alttan birleştirmek içinde ince bir boru kullanılır

Bileşik kap esasına dayanır

Bir silindire su veya sıvı doldurulunca diğer silindirde de su yükselir ve her iki silindirde aynı yükseklikte dururlar

Su cenderesi ve buna benzer düzeneklerde küçük silindirin pistonundan kuvvet uygularsak büyük silindirin pistonundan daha büyük kuvvet alınır

Eğer işlemi tersine yaparsak küçük kuvvet alırız

Bunun için, küçük silindirden kuvvet verilmeli , büyük silindirden alınmalıdır

Su cenderesinde küçük silindir ne kadar ( kesit küçük ) olursa ,geniş silindirden o kadar büyük kuvvet alınır

Silindirin kesiti küçüldükçe kuvvet uygulaması güçleşeceğinden (zorlaşacağından ) bir kaldıraç yardımıyla kuvvet uygulanır

Benzin istasyonlarında , arabaların bakımı için kullanılan düzenekler su cenderesi esasına dayanır

SIVI İÇİNDE BİR NOKTADAKİ BASINÇ NELERE BAĞLIDIR ?

Aşağıdaki U borusuna renkli sıvı koyalım

A ve B seviyeleri önce Aynıdır

U borusunun A ucuna bir lastik boru ve borunun ucundaki huninin
Ağzına da bir lastik zar bağlayalım

Boyalı su A kolunda alçalır

B kolunda yükselir

Huniyi biraz daha bastırdığımızda A ve B deki seviye farkı daha da artar

Bunun sebebi suyun zara yaptığı basınçtır

Derinliklere inildikçe sıvı basıncı artar

Bu defada kaba su yerine başka sıvı koyalım

Huniyi aynı ( h )

HİDROLİK PRESLER :

Yandaki şekildeki,sıvıların ,küçük bir Kuvvetten, daha büyük kuvvetler,elde etmede nasıl kullanıldığını göstermektedir

Bu araçlara Hidrolik presler denir

Küçük pistona aşağı yukarı,aşağı doğru Uygulanan kuvvet, sıvıda basınç oluşturur Sıvı tarafından her doğrultuda iletilen basınç Büyük pistonun, yukarı doğru büyük bir kuvvetle itilmesine neden olur

Şekildeki gibi Pascal Yasasının uygulandığı hidrolik pres şeması verilmiştir

Alanı A1 olan küçük pistona F1 ;kuvveti uygulandığında
P1 = F1/A1 kadar bir basınç oluşur

Bu basınç sıvı tarafından ,alanı A2 olan büyük pistona iletilir

Büyük piston F2 =P2

A2 kuvvetiyle yukarı doğru itilir

F2 kuvveti F1 kuvvetinden büyüktür

Sistemde sıvı basıncı eşit olduğundan;
P1 = P2
F1/A1 =F2/A2 yada F1/F2 = A1/A2 bağıntısı yazılabilir

Hidrolik presler hurda metalleri sıkıştırmada ,hidrolik frenlerde ,sıvılı barometrelerde , manometrelerde , iş makinelerinde ,dişçi koltuklarında kullanılır

Pascal Yasasının uygulama alanları olarak su cenderesi,hidrolik fren, Pres ve krikolar, basınç ölçmeye yarayan sıvılı barometre ve manometreler,otomobil tamirlerinde otomobilleri kaldırmak için kullanılan krikolar,dişçi koltukları örnek gösterilebilir

10-28-2012	#3
Prof. Dr. Sinsi	Katı , Sıvı , Gazların Basınçları Ve İlgili Kanunlar 2- SIVILARIN BASINCI 2- SIVILARIN BASINCI Bir kapta bulunan sıvı ,ağırlığı nedeniyle bulunduğu kabın her noktasına basınç uygular 1:SIVI BASINCI Yandaki kapta bulunan sıvının kabın tabanına veya herhangi bir noktasına yaptığı basınç; A) Derinlikle doğru orantılıdırDerine inildikçe basınç artar A noktasındaki sıvı basıncı ,B noktasındaki sıvı basıncından büyüktür B) Sıvının özkütlesi ile doğru orantılıdır Buna göre kaptaki sıvının kabın herhangi bir noktasına yaptığı basınç; P=h d ifadesi ile bulunur Bu bağıntıda; P: basınç h: noktanın sıvının açık yüzeyine olan uzaklığı d : kaptaki sıvının özkütlesidir 2 ) SIVI BASINÇ KUVVETİ Yandaki kapta bulunan sıvının kabın tabanına uyguladığı basınç kuvveti ; a) Derinlikle doğru orantılıdır b) Sıvının özkütlesi ile doğru orantılıdır c) Kabın taban alanı ile doğru orantılıdır Buna göre; kaptaki sıvının kabın tabanına uyguladığı sıvı basınç kuvveti; F=hd S ifadesi ile bulunur Bu bağıntıda; F= sıvı basınç kuvveti h= kaptaki sıvının yüksekliği d= kaptaki sıvının özkütlesidir SIVILAR BASINCI NASIL İLETİR ? Bir cam kap içersine sıvı doldurduğumuzu düşünelim Ağzını bir mantarla kapatarak mantarı kuvvetle bastırırsak şişe kırılabilirVeya lastik balonu su ile dolduralım , bir tarafına bastırınca balon içindeki su diğer taraflara doğru gider Yani sıvıların bir etkiyi iletmesi,katılardan farklıdır Sıvıya bir noktada etkiyen basınç,sıvı tarafından yalnız kuvvetin doğrultusunda değil,kabın her noktasına aynen iletilir Buna PASKAL PRENSİBİ denir Sıvılar basınç kuvvetinin değerini değiştirirler Yüzeyin büyük olduğu yerde basınç kuvveti de büyük olur PASKAL PRENSİBİ Kapalı kaplardaki sıvıların birim yüzeylerine yapılan basınç, sıvı tarafından kabın bütün yüzeylerine aynen iletilir Bu prensip sıvıların basınç altında çok az sıkışmasından yararlanarak Pascal tarafından bulunmuştur Pascal prensibinin günlük hayatta uygulamaları su cenderesi,yıkama yağlama sistemleri ,hidrolik frenler,damperli arabaların hidrolik sistemleri, hidrolik frenler,emme tulumba,bileşik kaplar vs ‘dir BİLEŞİK KAPLAR : Bileşik kapların genişlikleri farklı da olsa sıvıların basınçları birbirine eşittir SU CENDERESİ : Sıvılar pratikte sıkıştırılamayacağından bir tarafına yapılan basıncı Her tarafa aynen iletir yüzey büyürse , bu yüzeye gelen basınç kuvveti büyür Bu prensipten yararlanılarak su cenderesi yapılmıştır Su cenderesinde biri dar diğeri geniş olan iki silindir ve bunları alttan birleştirmek içinde ince bir boru kullanılır Bileşik kap esasına dayanır Bir silindire su veya sıvı doldurulunca diğer silindirde de su yükselir ve her iki silindirde aynı yükseklikte dururlar Su cenderesi ve buna benzer düzeneklerde küçük silindirin pistonundan kuvvet uygularsak büyük silindirin pistonundan daha büyük kuvvet alınır Eğer işlemi tersine yaparsak küçük kuvvet alırız Bunun için, küçük silindirden kuvvet verilmeli , büyük silindirden alınmalıdır Su cenderesinde küçük silindir ne kadar ( kesit küçük ) olursa ,geniş silindirden o kadar büyük kuvvet alınır Silindirin kesiti küçüldükçe kuvvet uygulaması güçleşeceğinden (zorlaşacağından ) bir kaldıraç yardımıyla kuvvet uygulanır Benzin istasyonlarında , arabaların bakımı için kullanılan düzenekler su cenderesi esasına dayanır SIVI İÇİNDE BİR NOKTADAKİ BASINÇ NELERE BAĞLIDIR ? Aşağıdaki U borusuna renkli sıvı koyalım A ve B seviyeleri önce Aynıdır U borusunun A ucuna bir lastik boru ve borunun ucundaki huninin Ağzına da bir lastik zar bağlayalım Boyalı su A kolunda alçalır B kolunda yükselir Huniyi biraz daha bastırdığımızda A ve B deki seviye farkı daha da artar Bunun sebebi suyun zara yaptığı basınçtır Derinliklere inildikçe sıvı basıncı artar Bu defada kaba su yerine başka sıvı koyalım Huniyi aynı ( h ) HİDROLİK PRESLER : Yandaki şekildeki,sıvıların ,küçük bir Kuvvetten, daha büyük kuvvetler,elde etmede nasıl kullanıldığını göstermektedir Bu araçlara Hidrolik presler denir Küçük pistona aşağı yukarı,aşağı doğru Uygulanan kuvvet, sıvıda basınç oluşturur Sıvı tarafından her doğrultuda iletilen basınç Büyük pistonun, yukarı doğru büyük bir kuvvetle itilmesine neden olur Şekildeki gibi Pascal Yasasının uygulandığı hidrolik pres şeması verilmiştir Alanı A1 olan küçük pistona F1 ;kuvveti uygulandığında P1 = F1/A1 kadar bir basınç oluşur Bu basınç sıvı tarafından ,alanı A2 olan büyük pistona iletilir Büyük piston F2 =P2 A2 kuvvetiyle yukarı doğru itilir F2 kuvveti F1 kuvvetinden büyüktür Sistemde sıvı basıncı eşit olduğundan; P1 = P2 F1/A1 =F2/A2 yada F1/F2 = A1/A2 bağıntısı yazılabilir Hidrolik presler hurda metalleri sıkıştırmada ,hidrolik frenlerde ,sıvılı barometrelerde , manometrelerde , iş makinelerinde ,dişçi koltuklarında kullanılır Pascal Yasasının uygulama alanları olarak su cenderesi,hidrolik fren, Pres ve krikolar, basınç ölçmeye yarayan sıvılı barometre ve manometreler,otomobil tamirlerinde otomobilleri kaldırmak için kullanılan krikolar,dişçi koltukları örnek gösterilebilir