hakkında bilgi sahibi olacaksınız.
4 Basıncın günlük hayattaki uygulamalarını örneklerle açıklayacaksınız.
Neler Öğreneceksiniz?
1. BASINÇ
Konu/Kavramlar: Basınç, katı basıncını etkileyen değişkenler, sıvı basıncını etkileyen değişken- ler, basıncın günlük yaşam ve teknolojideki uygulamaları.
78
1. BASINÇ
a. Katı Basıncı
Günümüzde pek çok alanda iş makinelerinden faydalanılmaktadır. Yandaki görselde toprağı kazma işleminde kullanılan bir iş makinesi görüyorsunuz. Görseli dikkatlice inceleyiniz. İş makinesinin toprağı kazan kısmının ucu neden tek parça hâlinde değil de sivri ve dişli bir yapıya sahiptir? İğne ya da çivinin uç kısmının diğer tarafına göre daha sivri bir şekilde tasarlanması ile iş makinesinin toprağı kazan kısmı arasında nasıl bir ilişki vardır? Kesici ve delici alet- lerin uç kısımlarının inceltilmesi günlük yaşantınıza nasıl bir yarar sağlamaktadır?
Basınca neden olan değişkenleri keşfedebilmek için aşağıdaki etkinliği yapınız.
Basınç Nelere Bağlıdır?
Etkinliğin Yapılışı
➜Bir karton levhayı harita çivisi, tornavida, raptiye ve silgi ile eşit kuvvetler uygulayarak delme- ye çalışınız.
➜Delme işlemini cisimlerin sivri ve geniş kısımları ile eşit kuvvetler uygulayarak tekrarlayınız. ➜Delme işlemini cisimlerin sivri uçları ile farklı kuvvetler uygulayarak tekrarlayınız.
Neler Gözlemlediniz?
4 Hangi cisimler ile karton levhayı daha kolay deldiniz? Karşılaştırınız. 4 Daha fazla kuvvet uygulamak delme işlemini kolaylaştırdı mı? Açıklayınız.
4 Cisimlerin karton levhaya temas ettiği alanın değişmesi, delme işleminde değişikliğe neden oldu mu? Açıklayınız.
4 Karton levhayı delerken cisimlere uyguladığınız kuvvet ile kuvvetin uygulandığı yüzey alanı arasında nasıl bir ilişki vardır? Açıklayınız.
Gerekli Malzemeler
‣
Karton levha‣
Harita çivisi‣
Tornavida‣
Raptiye‣
Silgi Etkinlik 3-1Harita çivisi ve raptiye Evet
Evet. Cismin levhaya temas ettiği yüzey alanı arttığında delme işlemi zorlaştı.
Cisme uygulanan kuvvet arttığında levhayı delme işlemi daha kolay gerçekleşti.
O halde, yüzeye etki eden basınç cismin ağırlığına (kuvvet) ve yüzey alanına bağlı olarak değişir. Basınç kuvvet ile doğru, yüzey alanı ile ters orantılıdır.
Basınç, uygulanan kuvvetin büyüklüğüne ve kuv- vetin uygulandığı yüzeye temas eden alanına bağlıdır. Özdeş ve eşit miktarda şişirilmiş balonlardan birine işaret parmağınızla, diğerine ise kalemin sivri ucu ile eşit kuvvetler uyguladığınızda kalem batırılan balonun daha önce patladığı gözlemlenir. Balonu parmağınızla patlatabilmek için ise çok daha fazla kuvvet uygulama- nız gerekmektedir. Kalem batırılan balonun daha kolay patlamasının sebebi, eşit kuvvetler uygulandığında te- mas yüzey alanının azalması sonucu basıncın artma- sıdır. Parmağınız ile balonu kolay patlatamamanızın sebebi ise eşit kuvvetler uygulandığında parmağınızın yüzey alanının, kalemin yüzey alanından çok büyük ol- ması nedeni ile balona yapılan basıncın çok daha az olmasıdır.
Yapmış olduğunuz ‟Basınç Nelere Bağlıdır?” etkin- liğinde, raptiyenin karton levhaya daha kolay batma- sının sebebi de raptiyenin karton levhaya temas eden yüzey alanının diğerlerinden küçük olmasıdır. Bundan dolayı raptiyenin karton levhaya yaptığı basınç, diğer Anne, baba, kardeş ya da akrabalarımız bizler için çok değerlidir. Onlar, üzüntümüzü ve neşemizi payla- şabileceğimiz, maddi veya manevi yönden bize her zaman destek olan gönül bağlarımızın kuvvetli olduğu kişilerdir. Yandaki görselde ailece kumsalda yürüyen kişileri ve onların ayak izlerini görüyorsunuz. Sizce bu kişilerin kum zemindeki ayak izleri aynı derinlikte ola- bilir mi?
Tüm cisimler ağırlıklarından dolayı temas ettikleri yüzeylere bir kuvvet uygular. Karlı, çamurlu veya kum-
lu bir zemine bastığınızda siz de ayak izlerinizi rahatlıkla fark edebilirsiniz. Bu izler, yere uyguladığımız kuvvet neticesinde oluşur. Kuvvet arttıkça kum zemindeki izlerin derinliği de artacaktır. Tek ayağımızı kaldırdığımızda da izler yine derinleşecektir. Bu durumu nasıl açıklarsınız?
Birim yüzeye etki eden dik kuvvet basınç olarak tanımlanır. Basınç ‟P” harfi ile gösterilir. Birimi ise Pas- cal’dır (Pa).
Basınç Birimi Kuvvet Birimi Yüzey Alanı Birimi Pascal (Pa)
(N/m
2)
Newton (N) Metrekare (m2)Develer genel olarak çöllerde yaşayan, güç iklim koşullarına uyum sağlamış hayvanlardır. Develerin çöl ikliminde yaşayabilmelerini sağlayan özelliklerinden biri de geniş tabanlı ayaklarıdır. Bu sayede de- velerin kum zemine uyguladığı basınç azalır ve develer kum zeminde batmadan yürüyebilir. Aynı şekilde ördeklerin parmak aralarının perdeli olması da zemine yaptıkları basıncı azaltır ve ördekler çamurlu zeminlerde batmadan yürüyebilir.
Trenlerin tekerleklerinin fazla olması, iş makinelerinin paletli olması, kar ayakkabılarının geniş tabanlı olması ve çivilerin baş kısımlarının geniş olması gibi örnekler günlük hayatta basıncın azalmasına ne- den olan olaylardan bazılarıdır.
Peki günlük hayatımızda sadece basıncın azalmasını istediğimiz durumlar mı vardır? Günlük ha- yatta elbette basıncın azalmasını istediğimiz durumların yanı sıra artmasını istediğimiz durumlar da vardır. Örneğin sebze ve meyveleri daha rahat ve daha kolay kesebilmek için bıçakların ucu bilenir. Bu sayede bıçağın yüzey alanı küçültülerek basıncın artması sağlanmış olur. Futbol kramponlarının ya da buz ayakkabılarının sivri ve dişli bir yapıya sahip olmasının nedeni de kişilerin zemin üzerine yaptıkları basıncı artırmaktır.
Çivi ve raptiyelerin ucunun sivri olması, kışın karlı havalarda araç lastiklerine zincir takılması da ba- sıncın artmasına neden olan olaylardan bazılarıdır.
Cisimlerin zemine uyguladıkları basınç, zemine temas eden yüzey alanları ile ters, uygulanan kuv- vetin büyüklüğü ile doğru orantılıdır. Ayrıca katı cisimler sıkıştırılamadıkları için kendilerine uygulanan kuvveti karşı yüzeye aynı büyüklükte iletir.
Tartışınız
Basıncın, uygulanan kuvvet ve yüzey alanı arasındaki ilişkiye bağlı olarak artmasına veya azal- masına neden olan günlük hayatta kullandığımız araç ve gereçlere örnekler bulunuz. Bu araç ve gereçlerde basıncı artırmak veya azaltmak için ne gibi değişiklikler yapıldığını sınıf ortamında arka- daşlarınız ile tartışınız.
Kendimizi Değerlendirelim 3-1
1) Bazı araçların tekerleklerinin geniş ya da çok sayıda olması, iş makinesinin paletli olmasının nedeni nedir? Aşağıda verilen noktalı yere kısaca yazınız.
... ... ...
2) Yanda G ağırlıklı özdeş cisimler farklı şekiller- de verilmiştir. Bu cisimlerin zemine yaptıkları basınç- ları büyükten küçüğe doğru sıralayınız.
...
3) Yandaki görselde tartı üzerine çıkan bir çocuk gösterilmiştir. Bu çocuğun tek ayağını kaldırması so- nucunda;
a) Tartıda okunan değer nasıl değişir? Açıklayınız. ... ... ...
b) Çocuğun tartıya yaptığı basınç nasıl değişir? Açıklayınız.
... ... c) Tartının zemine yaptığı basınç nasıl değişir? Açıklayınız.
... ... G G G I II III G G
Yüzey alanı artırılarak basıncın azaltılması
amaçlanmıştır.
II = III > I
Değişmez.
Artar.
b. Sıvı Basıncı
Dalgıçlar derinlere daldıkça su, vücutlarına baskı yapar. Dalgıç ne kadar derine inerse vücuduna yapılan baskı da o kadar artar. Bu baskı sıvı basıncından kay- naklanmaktadır.
Peki sıvıların uyguladığı basınç nelere bağlıdır? Tahminlerde bulunduktan sonra sıvı basıncının nelere bağlı olduğunu kavrayabilmek için aşağıdaki etkinliği yapınız.
Sıvı Basıncı Nelere Bağlıdır?
Etkinlik uyarıları