Öncelikle birinci şekilde sıvı basıncının bağlı olduğu değişkenleri hep beraber inceleyelim.
Bir kabımız var, düzgün bir kabımız var içinde d özkütleli d özkütleli sıvının özkütlesi d kadar olan bir sıvımız var.
Sıvımızın derinliği h kadar.
O halde kabın K noktasına yani dibindeki noktaya etki eden sıvı basıncı hangi değişkenlere bağlı onu bir gözlemleyelim.
Basıncımızı yine P harfi ile ifade ediyoruz.
Sıvımızın basıncı, sıvının derinliği, sıvının özkütlesi ve yerçekimi ivmesi ile yerçekimi ivmesi ile doğru orantılıdır.
P de sıvı basıncımızdı.
Devam edelim, şekil 2'de düzgün olmayan bir kabımız var.
2h derinliğine sahip, içinde d özkütleli sıvımız var.
Peki yüzeyleri etki eden sıvı basınç kuvveti değişkenleri nelerdir onu inceleyelim.
Öncelikle basıncı yüzey alanını etkileyen dik kuvvet olarak görmüştük.
İçler dışlar çarpımı yaparsak ki burada F kuvvetimiz aslında basınç kuvveti demekti.
O halde buradaki sıvı basınç kuvveti sıvı basınç kuvveti P çarpı S ile ifade edecek olursak ki az önce sıvı basıncımız sıvının derinliği, özkütlesi ve yerçekimi ile doğru orantılıydı.
O halde h.d.g yazarsak bir de sıvı basıncı kuvvetinde yüzey alanının önemi olduğunu görüyoruz.
Sıvı basınç kuvveti için şöyle bir not ifadesi ortaya koyacak olursak, sıvı basınç kuvveti etki ettiği yüzeyin tam orta noktasına, tam orta noktasına, dik etki eder diyeceğiz.
O halde K,L,M yüzeylerine etki eden sıvı basınç kuvvetlerini kıyaslayacak olursak, öncelikle K'yı hesaplayalım.
Sıvı normalde yüzeyin her noktasında kuvvet uygular fakat biz tam orta noktasını seçerek, tam orta noktasını seçerek, aslında yüzeye etki eden ortalama sıvı basınç kuvvetini bulmuş oluruz.
Bu yüzeyimizin yüzey alanı 2S kadar olduğunu söylersek örneğin, kabımızın derinliği 2h kadardı.
O halde tam da ortam noktanın derinliği ne kadar olur, h kadar olur.
O halde h, sıvımızın yoğunluğuna d demiştik, g, yüzey alanını 2S olarak belirlemiştik. L noktasına etki eden sıvı basınç kuvveti hesaplayacak olursak ki L noktası T tam da kabın dibinde.
O halde derinliğimiz basınç kuvvetini hesaplamış olduk.
M noktasına etki eden sıvı basınç kuvvetine bakacak olursak, yine yüzeyin orta noktası olduğunu söylemiştik. O halde derinliğimiz yine h kadar olacak.
M noktasına etki eden sıvı basınç kuvvetini yazacak olursak h.d.g.3S kadar olduğunu gözlemleriz. Sıvı basınç kuvvetlerini kıyaslayacak olursak, M'de en büyük, K ve L üzerine etki eden sıvı basınç kuvvetlerinin eşit olduğunu gözlemleriz.
O zaman yüzeylere etki eden sıvı basınç kuvvetleri her durumda eşit olmayabilir.
abone ol
Sıvı basıncı nedir?
Durgun sıvıların ağırlıklarından dolayı bulunduğu kabın her noktasına uyguladığı basınca sıvı basıncı denir. SI birimi Pascal (Pa)'dır. Sıvılar üzerine uygulanan basıncı aynen iletirler.
Sıvı basıncı ile katı basıncı arasındaki farklar nedir?
Hem katılar hem de sıvılar ağırlıklarından dolayı bulundukları yüzeye basınç uygularlar. Katılar sadece bulundukları yüzeye basınç uygularken sıvılar şeklini aldığı kabın her noktasına basınç uygular.
Sıvı basıncı formülü nedir?
Özkütlesi d olan bir sıvı yer çekimi ivmesi büyüklüğü g olan bir ortamda boş bir kaba doldurulduğunda kaptaki sıvı miktarı h kadar yükseliyor. Verilen değerleri kullanarak sıvı basıncı formülü şu şekilde yazılır:
P: sıvı basıncı
h: basıncı hesaplanacacak noktanın sıvının yüzeyine olan uzaklığı, derinlik
d: sıvının özkütlesi
g: sıvının bulunduğu ortamın yer çekimi ivmesi büyüklüğü
Sıvı basıncı nelere bağlıdır?
Durgun sıvıların basınç formülünü göz önüne aldığımızda, sıvıların bir noktada oluşturduğu basınç:
- basıncı hesaplanacacak noktanın sıvının yüzeyine olan uzaklığı
- sıvının özkütlesi
- sıvının bulunduğu ortamın yer çekimi ivmesi büyüklüğü ile doğru orantılıdır.
Durgun sıvıların basıncı bulunduğu kabın şekline ve kesit alanına bağlı değildir.
Birbirinden farklı 3 kapta bulunan aynı özkütleli ve aynı yükseklikteki sıcakları eşit sıvıların basınçları eşittir.
Kap içerisinde birbiriyle karışmayan sıvıların kabın tabanına yaptığı sıvı basıncı nasıl bulunur?
Pascal Prensibi’nden yararlanılarak elde edilen formül ile aynı sıcaklıkta birbirine karışmayan iki sıvının kabın tabanına yaptığı başın şu formülle bulunur:
Sıvı basınç kuvveti nasıl hesaplanır?
Sıvılarda yükseklik (h) ve özkütle (d) aynı kalmak şartıyla yüzey alanının (A) değişimesiyle sıvı basınç kuvveti (F) de değişir.
Basıncın genel formülünden (P = F / A) yola çıkarak sıvı basınç kuvvetini yazdığımızda aşağıdaki bağıntıyı elde ederiz.
Önemli Not: Sıvı basınç kuvveti uygulandığı yüzeye daima diktir. Bir yüzeye etki eden sıvı basınç kuvveti hesaplanırken yan yüzeyin orta noktasının bulunduğu derinlik kullanılır.
Özkütlesi d olan sıvı dolu ekildeki kabın yan yüzeylerine etki eden sıvı basınç kuvvetleri:
- A1 yüzeyine etki eden sıvı basınç kuvveti F1 = 2h . d . g . A1
- A2 yüzeyine etki eden sıvı basınç kuvveti F2 = h . d . g . A2
- A3 yüzeyine etki eden sıvı basınç kuvveti F3 = 3h . d . g . A3
