BASINÇHAZIRLAYAN: AYTÜL ÖGE –FEN BİLİMLERİ ÖĞRETMENİ

Deniz kenarında kumsalda ince kumun üzerinde yürürken bir iz bırakırız. Bir çocuğun ince kumda bıraktığı izle bir yetişkinin bıraktığı iz birbirinden farklıdır. Kumun üzerinde bu izlerin oluşumunu nasıl açıklarsınız? Sizce, kumsalda oluşan izler neden birbirinden farklıdır? Peki kumsalda oluşan izlerin derinliğini artırmak için neler yapabiliriz?

Beyin Fırtınası

Futbolcular neden krampon giyer?

Ekmeği bıçağın hangi tarafı ile keseriz? Niçin?

Kumsalda ya da karlı bir zeminde yürürken neden zorlanırız?

Etkinlik

İki parmağımızın arasına raptiye alıp hafifçe sıkıştıralım. Sonuçlarını düşünelim.

Basınç Nedir?

Etkinlik sonucunda sivri ucun parmağınızı daha fazla acıttığını hissettiniz çünkü uyguladığınız kuvvet geniş kısımda daha büyük bir yüzeye yayılırken sivri ucunda küçük bir yüzeye yayılır.

Birim yüzeye etki eden dik kuvvete Basınç denir. Taban alanı 1m2 olan 1N luk bir cismin yere yaptığı basınç 1 paskaldır. Basıncın birimi ‘Pa’ ile ifade edilir. Basıncın sembolü ‘P’ harfi ile gösterilir.

Katılar, sıvılar ve gazla basınç uygular. Katılar ve sıvıların basıncı ağırlığından kaynaklanırken, gazların basıncı tanecik hareketinden kaynaklanır.

KATILARDA BASINÇ

Katı haldeki maddelerin zemine uyguladıkları basınç, o maddenin yüzey alanına ve ağırlığına bağlıdır. Eğer katı maddenin ağırlığını arttırırsak yere uyguladığı basıncında arttığını görürüz. Yani basınç ile ağırlık arasında doğru orantı vardır.

Eğer katı maddenin yüzeye temas ettiği yüzey alanını arttırırsak yere uyguladığı basıncın azaldığını görürüz. Yani basınç ile temas yüzey alanı arasında ters orantı vardır.

Öyleyse işlemli sorular için formülümüzü oluşturalım;

Katılarda Basınç Formülü

Basınç = Ağırlık Kuvveti Yani, P = G = F

Yüzey Alanı S A

Katı Haldeki maddelerin bulundukları yüzeye uyguladıkları basınç, ağırlıklarının temas ettiği yüzey alanına bölünmesiyle bulunur.

Basınç Birimi

Bu oranlamada kuvvet birimi N, yüzey alanı birimi de m2 alınırsa, basınç birimi N/m2 olur.Not: 1 Pa = 1 N/ m2 dir.Not: Katılar kendilerine uygulanan kuvveti aynı yönde ve aynı büyüklükte iletir. Fakat basıncı aynen iletemez.

Katı Basıncı Kullanım Alanları

Katı Basıncına Örnekler:

Kar botlarının geniş tabanlı olması, iş makinelerinin lastiklerinin geniş olması, büyük araçlarda palet kullanılması, fillerin ayak taban alanlarının geniş olması basıncı azaltmaya yöneliktir.

Çivinin ucunun sivri olması, raptiyenin ucunun sivri olması, bıçağın ucu, topuklu ayakkabı gibi örnekler basıncı arttırmaya yöneliktir.

SIVILARDA BASINÇ

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 ağırlıkları nedeniyle basınç uygular.

Sıvı Basıncı- Derinlik ilişkisi

Bir denize daldığımızda dipte uygulanan sıvı basıncı daha fazladır, bu yüzden sıvı basıncının derinliğe bağlı olduğunu ve aralarında doğru orantı olduğunu söyleyebiliriz. Derinlik arttıkça basınç artar.

Sıvı Basıncı- Sıvı yoğunluğu ilişkisi

Farklı sıvılar içine bırakılan bir cisme uygulanan kaldırma kuvvetinin farklı olduğunu ve bu farkın sıvının yoğunluğundan kaynaklandığını biliyoruz. Buna göre, cismin taban ve tavanına etki eden basınç ve bu basınçların farkı değişmektedir. Bu değişikliğin nedeni sıvının yoğunluğudur. Yani sıvı basıncı sıvının yoğunluğu ile doğru orantılıdır.

I.Kap II.Kap II. Kabın tabana yaptığı basınç daha fazladır.

dsu > dyağ

NOT: SU YAĞ

Sıvı Basıncı Formülü

Sıvı basıncı: Derinlik. Sıvı yoğunluğu. Yer çekimi kuvveti

P= h.d.g

NOT: Kabın şekli sıvı basıncını etkilemez.

PASCAL PRENSİBİ

Sıvılar basıncı her noktaya aynı büyüklükte iletir.

Sıvı basıncı örnekleri: Hidrolik fren sistemleri, hidrolik liftler, inşaat makinelerinin pistonlu kollarında, tulumbalar, berber koltukları…

Gaz Basıncı

Dünyamız atmosfer adı verilen gaz tabakası ile sarılmıştır. Bunun sebebi hava (gaz) moleküllerine uygulanan çekim kuvvetidir. Etrafımızı saran bu gaz tabakası ağırlığı nedeniyle basınç uygular. Bu basınca atmosfer basıncı ya da açık hava basıncı denir.

Deniz seviyesinde atmosfer basıncının büyüklüğü, 1atmosfer basıncı olarak adlandırılır.

Torricelli ( Toriçelli) deneyi

Açık hava basıncının büyüklüğü, ilk defa İtalyan fizikçi Toricelli tarafından ölçülmüştür. Torricelli, deneyini deniz seviyesinde ve 0oC sıcaklıkta yapmıştır.

Deneyin yapılışı; uzunluğu bir metre olan bir ucu kapalı cam boruyu civa ile doldurmuş cam borunun açık ağzını kapatıp civa kabına daldırılarak ağzını açmış ve gözlemlemiştir. Civa yüksekliğinin 76 cm de kaldığını görmüştür.

Borudaki cıva basıncı = Açık hava basıncı

Bir barometrede h civa yüksekliğine etki eden faktörler:

Ortamın yüksekliği= Deniz seviyesinden yukarı çıkıldıkça açık hava basıncı azalır, bu da cam borudaki h sıvı yüksekliğinin azalması anlamına gelir.

Kullanılan sıvının cinsi=sıvı yoğunluğu arttıkça h yüksekliği azalır. Sıvı yoğunluğu azaldıkça h yüksekliği artar.

Magdeburg küreleri deneyi

Atmosfer basıncının ispatı için 1694 yılında bir deney yapıldı. Bu deneyde iki özdeş ve sağlam metalden yapılmış yarım küreler kullanıldı. Küreler tam bir küre şeklinde olacak biçimde birleştirildi. Tam bir küre biçimindeki cismin içindeki hava kompresörle boşaltıldı. Küreler birbirinden ayrılmadı. Ancak iç basınç dış basınca eşitlendiğinde kendiliğinden ayrıldı.

Gaz Basıncına örnekler

Meşrubat pipetleri, şırınga, vantuz, bardaktan dökülmeyen su, yamulan teneke kutu, kağıt kutunun yamulması, vakumlama poşeti…

Açık hava basıncı Barometre ile kapalı kap basıncı Manometre ile ölçülür.

KAYNAKÇA

Gündoğdu, F. , İlköğretim Fen ve Teknoloji Kitabı, Altın Kitaplar Yayınevi

Zambak yayınları

www.fenci.gen.tr

www.fenokulu.net