Fizik

Basınç

Tüm maddeler ağırlıklarından dolayı, temas ettikleri yü­zeylere kuvvet uygular. Birim yüzeye dik olarak etki eden kuvvetin büyük­lüğüne basınç denir.

  • Basınç P harfi ile gösterilir.
  • Basınç skaler bir büyüklüktür.
  • Basınç birimi N/m2 ya da pascal dır.
  • Bütün yüzeye etki eden kuvvete, basınç kuvveti denir.
  • Basınç kuvveti F harfi ile gösterilir.
  • F = P.S bağıntısı ile hesaplanır.
  • Basınç kuvveti vektörel bir büyüklüktür. Yüzeyin ortasından dik olarak etki eder.
  • Basınç kuvveti birimi newton dur.

Katıların Basıncı

katı basıncı

Katıların basıncı ağırlıkları ile doğru orantılı, değme yüzeyleri ile ters orantılıdır. 

Katı cisimlerde basınç, yüze­ye dik bastıran kuvvetlerden kaynaklanır. Örneğin eğik düzlem üzerindeki cismin düzleme yapacağı basınç ağırlığının cosinüs bileşenin­den hesaplanır.

Türdeş katı cisimler düzgün parçalara bölünürse her bir parçanın basıncı, bölünme­den önceki parçanın basıncı­na eşit olur.

Katı cisimlerin sıvılardaki batma miktarı basınçları ile doğru orantılıdır. Ba­sıncı büyük olanın battığı yükseklik miktarı fazladır. 

Katıların kendilerine yapılan basıncı aynen iletme gibi bir durumları yoktur.

Verilen basınç bağıntı­sına göre, katı cisimle­rin basınçları, temas et­tikleri yüzey alanı ile ters orantılıdır. İnce to­puklu bayan ayakkabı­sının yumuşak zemine daha fazla batmasının nedeni yüzey alanının küçük, dolayısıyla basıncın büyük olmasından dolayıdır.

Çivili yatağın sırrı yü­zey alanında gizlidir. Yüzlerce metal çivi bir araya geldiğinde top­lam yüzey alanı art­makta ve her bir çivinin uyguladığı basınç azal­maktadır. Bundan dola­yı çivili yatağa yatan birine çiviler zarar vermez.

Katılar kendilerine uygulanan kuvveti aynı yönde ve aynı büyüklükte iletirler. Fakat basıncı aynen ilet­mezler.

Katıların basınç kuvveti; şekilleri, biçimleri ve değ­me yüzeyleri ne olursa olsun ağırlıklarına eşittir. F = G şeklindedir.

Piezo Elektrik Olayı

Teknolojinin gelişmesiyle birlikte piezo elektrikten yararlanarak çalıştırılan birçok araç geliştirilmiştir. Örneğin ocakları yakmak için kullandığımız çak­maklarda, kristal mikro­fonlarda, ses kayıt cihaz­larında, dev kantarlarda, kuvarts saatlerinde, ba­sınç ölçüm aletlerinde kullanılır.

Cisimlere dışarıdan uygulanan basınç miktarıyla oran­tılı olarak cisimlerin elektrik üretme özelliğine piezo elektrik olay denir.

Laboratuarlarda ve kuyumcularda kullanılan hassas tartılarda piezo elektrik özelliğinden yararlanılır. Bu te­razilerin kefesine konan cisim, ağırlığından dolayı ke­fenin altındaki piezo elektrik özelliğine sahip kristale basınç uygulayarak onu sıkıştırır.

Bu esnada kristalde elektriksel potansiyel farkı (voltaj) oluşur. Potansiyel farka bağlı olarak belli bir büyüklük­te akım elde edilir. Terazi içindeki elektrik devresinden geçen akım, dijital ekranda belli bir sayısal değerin okunmasını sağlar.

Kristale dışarıdan voltaj verildiğinde az da olsa (% 1 oranında) hacminde değişim olur.

Durgun Akışkanların Basıncı

Dünya, üzerindeki her şeye bir çe­kim kuvveti uygular. Bu nedenle her cismin bir ağırlığı vardır. Yeryüzündeki sıvıların da Dünya’nın çe­kim kuvveti nedeniyle ağırlıkları vardır. Bu nedenle sıvılar içinde bu­lundukları kabın yüzeylerine, deniz ve nehirlerde oldu­ğu gibi bulundukları yerin yüzeylerine basınç uygular.

Sıvının özgül kütlesi (d) ile doğru orantılıdır.

Sıvının açık yüzeyine olan dik uzaklığı (h) ile doğ­ru orantılıdır. Sıvı basıncı P = h .d.g bağıntısı ile hesaplanır. Burada g, yerçekimi ivmesidir.

Sıvı basıncı, sıvının derinliği ile doğru orantılı olduğundan basınç - derinlik grafiği doğrusal olur.

Su altında her 10,3 metre derinlikte sıvı basıncı 1 atm kadar artar. Yüzeyden sadece 10,3 m aşağıda bir dalgıca etkiyen sıvı basıncı, hava basın­cının iki katı kadardır.

İnsansız denizaltılar araştırma yapmak için 6500 m derinlere inebilirler. Bu seviyelerde sı­vı basıncı deniz seviyesindeki hava basıncının 650 katı kadardır.

Herhangi bir noktaya etki eden basınç o noktada yüzeye diktir.

Sıvı derinliği ve özgül kütlesi bilinen kaplarda kap tabanına yapılan sıvı basıncı, kabın şekline, kabın taban alanına bağlı değildir.

İçi boş kaplara konulan eşit miktar sıvının kap ta­banına yapacağı basınç kabın taban alanına, ka­bın şekline bağlıdır. Çünkü, sıvı yüksekliği bu nice­liklere bağlı olarak değişir.

Düzgün kaplardaki tabana yapılan sıvı basıncı, sı­vı ağırlığı kabın taban alanına bölünerek de bulu­nabilir.