Şengül Şirin
|
Basınç ve kuvvet-Yüzeyi delme gücü-Gazlarda basınç-Akışkanlarda basınç-Mutlak basınç
Basınç ve kuvvet-Yüzeyi delme gücü-Gazlarda basınç-Akışkanlarda basınç-Mutlak basınç
Bir malzemenin, kendisini delmek ya da parçalamak isteyen herhangi bir kuvvete direnci, uygulanan kuvvetten çok, birim alana gelen kuvvete bağlıdır Birim alana düşen kuvvete, basınç denir Basınç, metre kare başına newton ya da Pascal (N/m2); İnç kare başına libre (psi); bazen de "bar" gibi özel basınç birimleriyle ölçülür
Basınç ve kuvvet: Aynı ağırlıkta iki insanı ele alalım (ağırlıkları 800 newton yani 80 kilogram kuvvetinde otsun) ve bunların bir bataklıkta yürüdüklerini varsayalım Bu iki kişiden normal ayakkabı giyeni hemen batar; öteki ise, bataklık ayakkabısı giydiğinden batmaz Çünkü birincisinin ağırlığı yalnızca 0,02 m2'lik bir alana dağılırken, ikincisinin ağırlığı yaklaşık 0,2 m2'lik bir yüzeye dağılmaktadır
Bir kuvvetin yarattığı basıncı bulmak için bu kuvveti, uygulandığı toplam alana bölmek gerekir, yani basınç = kuvvet/yüzey'dir Bu bağıntıdan yararlanarak, birinci adamın çamura uyguladığı basıncın 40! 000 N/m2, ötekinin uyguladığı basıncın ise, bunun onda biri kadar,yani 4 000 N/m! olduğunu bulabiliriz 4! 000 N/m2, çamura batmaya yetecek büyüklükte bir basınç değildir
Yüzeyi delme gücünün, uygulanan kuvvetten çok, basınca bağlı olduğunu gösteren sayısız örnek verilebilir Raptiyelerin başı, başparmağa uygulanan kuvveti yaymak için büyük yapılır Keskin bir bıçak, kör bir bıçaktan daha iyi keser; çünkü ağzındaki temas basıncı daha büyüktür Develerin tabanları çöl koşullarına uyacak büyüklüktedir Yüksek topuk giymiş bir kadının döşeme üzerinde yapacağı zarar, bir filin yapacağından daha fazladır Tank gibi paletli araçlar, tekerlekli araçların geçemediği alandan kolaylıkla geçerler; bir HOVERKRAFT İse, paletli araçlardan çok daha geniş bir yüzey üzerine bastığından, onların geçemediği yüzeylerden geçebilir
Akışkanlarda basınç:
Akışkanların (sıvılar ve gazlar) davranışları, katılarınkinden değişiktir Akışkan ağırlığının yok sayılması durumunda, bir kap içinde sıkıştırılan akışkanın her noktasındaki basıncın aynı olduğu söylenebilir Çünkü akışkan molekülleri serbestçe hareket eder Bir an için, iki ayrı noktada basıncın farklı olduğu düşünülse bile, oluşacak toplam bileşke kuvveti, aradaki basınç farkı yok olana dek molekülleri kaydıracaktır
Sıvının ağırlığı gözönüne alındığında, herhangi bir derinlikteki basıncın, ölçme yapılan noktanın üzerindeki sıvı sütunun yüksekliğine ve sıvının yoğunluğu'nun (birim hacmin kütlesi) bağlı olduğu görülür Akışkan içinde küçük bir hacmi ele alalım Eğer bu hacim üzerine bir bileşke kuvvet uygulansaydı, sıvının bu bölümü kuvvet yok olana dek hareket eder ve sıvı içinde bir akım ortaya çıkardı Sözkonusu hacmin alt ve üst yüzlerindeki kuvvetin düşey bileşenleri arasındaki fark (buna «kaldırma kuvveti Benzer nedenlerden ötürü, bir deponun sıvıyı akıtmama özelliği, sıvının toplam ağırlığından çok, akışkanın depo çeperlerine uyguladığı basınca bağlıdır Kuşkusuz, tankın dibindeki birim alana uygulanan basınç bir anlamda ağırlıktır, yani o yüzey üzerindeki sıvı sütununun ağırlığıdır
Ancak basınç, her yöne eşit etkldiginden, deponun yan yüzleri üzerine uygulanan basınç, gene ölçüm noktasının derinliğine bağlıdır Böyle olmasaydı, bir sıvı tankının yan duvarlannı kağıttan yapmak yeterli olurdu Sıvılar, içinde bulundukları kaptan başka, kendi içlerindeki her noktaya da basınç uygularlar Moleküllerin mekaniği buna olanak vermektedir
Basınç, yükseklik ile yoğunluğun çarpımından kolayca saptanabilir 300 m derinlikte giden bir denizaltıya, ortalama yoğunluğu 10 400 N/m3 olan deniz suyunun uyguladığı basınç, 3 120 000 N/ma*dir Şimdiye kadar akışkanlardaki basınçtan söz ederken akışkanın sıkışmaz olduğunu, yani basınç altında yoğunluğunun değişmediğini varsaydık Bu durum sıvılar için, örneğin su için, doğrudur; ancak gazlarda durum böyle değildir
Gazlarda basınç:
Bir kap içindeki gazın da basıncı vardır Bu kap çok büyük olmadıkça, derinliğin pek etkisi yoktur; çünkü gazların yoğunluğu çok küçüktür Ama derinlik etkisinin yok sayılamayacağı durumlarda da, moleküller büyük bir hareket içinde olacaklarından yoğunluk, basınçla değişecektir
Atmosfer (Dünya'nın çekim alanı etkisindeki gaz yığını) basıncı, bir itaptaki sıvıya benzer Yalnız, atmosferin yoğunluğu çok az ve boyutları çok büyüktür Herhangi bir noktadaki atmosfer basıncı, havanın yüksekliği: ortalama yoğunlukla çarpılarak bulunabilir Bu kolay bir işlem değildir, ancak uygulamada bizi mutlak (gerçek) basınç değeri değil, hava basıncının zamanla nasıl değiştiği ilgilendirir Gerekli bilgi BAROMETRE'lerle sağlanır Mutlak basınç, her yerde eşit ve yaklaşık olarak 100 000 N/m2 değerindedir Alıştığımız için bunu fark etmeyiz Gerçekte, atmosfer basıncı olmadan yaşamımızı sürdüremeyiz
değişmediğini varsaydık Bu durum sıvılar için, örneğin su için, doğrudur; ancak gazlarda durum böyle değildir
Gazlarda basınç: Bir kap içindeki gazın da basıncı vardır Bu kap çok büyük olmadıkça, derinliğin pek etkisi yoktur; çünkü gazların yoğunluğu çok küçüktür Ama derinlik etkisinin yok sayılamayacağı durumlarda da, moleküller büyük bir hareket içinde olacaklarından yoğunluk, basınçla değişecektir
Atmosfer (Dünya'nın çekim alanı etkisindeki gaz yığını) basıncı, bir itaptaki sıvıya benzer Yalnız, atmosferin yoğunluğu çok az ve boyutları çok büyüktür Herhangi bir noktadaki atmosfer basıncı, havanın yüksekliği: ortalama yoğunlukla çarpılarak bulunabilir Bu kolay bir işlem değildir, ancak uygulamada bizi mutlak (gerçek) basınç değeri değil, hava basıncının zamanla nasıl değiştiği ilgilendirir Gerekli bilgi BAROMETRE'lerle sağlanır Mutlak basınç, her yerde eşit ve yaklaşık olarak 100 000 N/m2 değerindedir Alıştığımız için bunu fark etmeyiz Gerçekte, atmosfer basıncı olmadan yaşamımızı sürdüremeyiz
__________________
Arkadaşlar, efendiler ve ey millet, iyi biliniz ki, Türkiye Cumhuriyeti şeyhler, dervişler, müritler, meczuplar memleketi olamaz En doğru, en hakiki tarikat, medeniyet tarikatıdır
|