iTp2Fv -

(1)

Katl ve slvr rnaddeler aglrllklarl nedeniyle, ternas ettikleri yuzeylere bir baslnq uygular. Aqlk hava baslnclnln sebebi ise, yine kilornetrelerce yuksek- likteki gaz tabakasrnln aglrllglndan dolayldlr. Kapall kaplardaki gazln basrn-

CI ise, gaz rnolekullerin kap qeperlerine qarpararak bu qarprna sonucu kuv- vet uygularnaslndan kaynaklanlr. Kuwetin kaynagl ne olursa olsun, birirn yuzeye dik olarak etki eden kuwetin buyuklugune baslnq, biitun yuzeye dik olarak etki eden kuwete ise baslnq kuweti denir.

Baslnq konusunu;

1. Katllarln baslncl 2. Durgun slvllarln baslncl 3. Aqlk hava baslncl 4. Aklgkanlarln baslncl

5. Kapall kaplardaki gazlarln baslncl olrnak uzere beg alt baglrkta inceleyeceglz.

0rdegin ayag~ perdeli oldugundan, egit aglrllktaki tavuga gore yere daha az baslnq uygular.

Birirn yuzeye dik olarak etki eden kuwete baslnq denilrnigti. Baslnq P ile gosterilir. Katllarln baslncl, aglrllklarlnln temas ettigi yuzey alanlna bolun- rnesiyle bulunur.

Aglrllk kuweti Baslnq =

Yuzey alan I

P = -

F

. .:

s

Bu baglntlya gore, kuwet sabit ise baslnq, yuzey alanl ile ters orantllldlr. BI- qagl bileyledigirnizde yijzey alanl kijqijlijr ve baslnq attar. Civinin ucunun

baslnq uygular.

sivri olrnasl halinde baslnq buyuk olur ve duvara daha kolay qaklllr. Sekil- deki gibi kar ayakkablslyla kara daha az batrna, ordegin ayaglnln perdeli olrnasl ve egit aglrllktaki tavuktan daha az batmas1 baslncln kuquk olmasln- dan kaynaklanrnaktadlr.

Katilar~n baslncl ile ilgili bazl ozellikler

D> Egik duzlern uzerinde duran cisirnlerin baslncl da aglrllk kuwetinin yu- _Ekmek_blqaglbileylenince yuzey alanl zeye dik bilegeninden kaynaklanlr. Bu baslnq, kuqiilur ve az kuwetle daha fazla bas~nq

uygulanabilir.

Fy - rng.cos a p = - -

S S olarak bulunur.

3 Sekil

-

I de cisirnlerin ternas yuzeyleri aglrllklarl ile aynl oranda attlrlllr- sa, ya da aynl oranda azaltlllrsa baslncl degigrnez.

D> Sekil - II deki turdeg cisirn iki parqaya bolunurse, her bir parqanrn ve bo- ^F=^rng liinrneden onceki parqanln baslnqlarl egit olur.

3 F .... ...

iTp2Fv

^F^...: i i Yuzey alan~

^- ^{E ! .}

Bas~ncl

^{w a r #}

meydana getiren kuwet vek-

^- ¹

S 2 s 3 s P P P torel bir buyukluk olmas~na ragmen

Sekil - I Sekil - I1 b a s l n ~ skaler bir buyiikluktur.

http://www.etkinlikpaylas.com/

(2)

b> Farkl~ buyukluklerde yuzeyleri olan bir kat~ cisim, buyijk yuzeyi uzerinde iken k u ~ u k b a s l n ~ , k u ~ u k yuzeyi uzerinde iken buyuk baslnG yapar.

Fakat zemine uygulad~klar~ b a s l n ~ kuweti degigmez ve her durumda cismin aglrllk kuwetine egittir.

.) Kat~lar bir slvlya gekildeki gibi blraklld~klarlnda, batma miktarlar~ basing lar~ ile dogru orantll~dlr. Karda yururken, b~rakllan iz derinlikleri de, ba- s l n ~ l a dogru orantll~dlr.

b> Katllar kendilerine uygulanan kuweti aynl dogrultuda aynen ilettikleri halde, baslncl aynen iletmezler. Sekildeki ~ i v i duvara Gaklllrken, buyuk yuzeye uygulanan kuwet, k u ~ u k sivri yuzeye aynen iletilir. Sivri ucun yuzey alan~ diger uca gore ~ o k k u ~ u k oldugundan, b a s l n ~ ~ o k buyuk olur ve ~ i v i duvar iqinde yo1 ah.

iJst uste konulmug cisimlerin en alt zemine yaptlgl basln~, cisimlerin aglrllklar~ toplamlnln, en alttaki cismin temas yuzeyine bolunmesiyle bulunur.

Katllar aglrllklar~ nedeniyle b a s l n ~ yapt~klarlndan, gekildeki cisim yalnlz II nolu yuzeye b a s l n ~ uygular, I nolu yuzeye b a s l n ~ uygulamaz.

Kat~lann b a s l n ~ kuweti katl cismin kendi aglrlfg~na esittir. Cisim hangi yijley uzerinde durursa dursun b a s l n ~ kuweti degi~mez.

Duvar

Alt ve ust yuzey alanlar~ S ve 2s olan cisim Sekil

-

I deki gibi S yuzey alan~

2s S

uzerinde durmaktadlr. Bu durumda yere uygulad~g~

basins

kuweti F, b a s l n ~ .:... ...

ise P dir.

Cisim Sekil

-

II deki gibi 2S yuzeyi uzerine konulursa, F ve P i ~ i n ne soylenebilir?

Sekil - I Ye'

Coziim

Kat~ cisimler iQn, cismin aglrllg~ b a s l n ~ kuwetine egittir. Cismin aglrllg~ de- gigmediginden, cisim genig yuzeyi uzerine ters Gevirilmekle F b a s l n ~ kuv- veti degigmez.

A g ~ r l ~ g ~ F = G olan bir cisirn S yuzeyi uzerinde iken yere uygulad~g~ b a s l n ~ P = - G baglntls~ ile hesaplanlr.

S

Cisim ters ~evrildiginde, aglrllk kuweti degigmez, fakat S yuzey alanl iki ka- tlna qkt~glndan, b a s l n ~ yarl degerine iner.

Slvllar aglrllklar~ nedeni ile i ~ i n d e bulunduklar~ kabln tabanlna ve yan yuzeylerine b a s l n ~ yapar. S~vllarln aglrllg~ nedeniyle birim yuzeye dik olarak uy- guladlklarl kuwete SIVI baslncl denir.

Sekildeki kapta bulunan SIVI, hem tabana hem yan yuzeylere, hem de M ^L

noktas~na b a s l n ~ uygular. SIVI baslncl daima yuzeye diktir.

Oz a g ~ r l ~ g ~ p olan bir smnln, SIVI serbest yuzeyinden h kadar derinlikte olug- K turdugu SIVI baslnc~;

baglntlslndan bulunur.

Burada, pslVl : slvlnln oz aglrl~g~dlr. (p = d . g)

Bu baolnt~ya gore SIVI baslnc~, SIVI derinligine ve slvlnln oz aglrllglna baglldlr.

(3)

Dikkat Edilecek Baa Hususlar

1. SIVI baslncr, aynl yukseklikte SIVI bulunan kaplarln gekline bag11 degildir.

Onemli olan oz aglrllk ve derinliktir. Sekilde gorulen kaplarda aynl yukseklikte aynl cins slvllar varken, kaplarln tabanlarlnda olugan SIVI ba-

sln~larl e ~ i t olur. v

2. Ayn~ yukseklikte SIVI olan kaplarda SIVI baslnc~, SIVI miktarlna bag11 degildir. Sekildeki kaplardan X kablnda, Y kablndakinin yarlsl kadar aynl

cins SIVI vardlr. Buna ragmen kaplarln tabanlarlndaki SIVI basln~lar~ egittir. _S _2s

3. Ayn~ cins SIVI aynl derinlikteki butun noktalara aynl buyuklukte b a s l n ~ uygular. Derinlik yazlllrken SIVI serbest yuzeyinden istenilen noktaya olan dik uzakllk allnlr. Kesiti gekildeki gibi olan bir kapta derinligi h kadar olan K noktaslna etki eden b a s l n ~ P kadar olsun. P = h . p baglntl- slna gore L noktaslndaki b a s l n ~ 2P olur. Cunku gekilde belirtildigi gibi, L noktaslnln slvlnln serbest yuzeyine olan dik uzakl~g~ 2h dir. Benzer gekilde M noktaslndaki SIVI baslncl ise, derinlik 4h oldugundan 4P olur.

Dugey kesitleri gekildeki gibi olan i ~ l e r i bog K, L, M kaplarlnln taban alanlarl egittir. Bu kaplara egit hacimde aynl cins ve aynl slcakl~kta slvllar konulu- yor.

Slvllarln kap tabanlarlna yaptlgl baslnqlar slraslyla P,, P, ve P, oldu- guna gore, b u bas~nqlar araslndaki i l i ~ k i nedir?

Slvllarln kabln tabanlndaki herhangi bir noktaya uygulad~klar~ b a s l n ~ , P = h

.

p baglntlsl ile hesaplanlr.

Burada h, slvlnln aqk yuzeyine olan uzakl~k, p ise slvlnln oz aglrl~g~dlr.

K, L, M kaplarlnln yaplsl geregince hepsine aynl cins slvldan egit hacimde dolduruldugunda, en fazla SIVI yuksekligi L kablnda, en az ise M kablnda olur.

Buna gore, slvllarln kap tabanlarlna yapt~klar~ basln~lar araslnda P, > P, > PM iligkisi olur. Ayn~ cins SIVI konuldugu i ~ i n p oz aglrl~gln egit olduguna dikkat ediniz.

Cevap B

4. Egit zamanda eg~t miktar SIVI akltan rnusluktan gekildeki kaplara su

dolduruluyor. Kabln tabanlna etkiyen SIVI baslnc~ P = h . p baglntl-

3

slndan bulunduguna gore, I. kap duzgun kesitli oldugundan SIVI

yuksekligi zarnanla duzgun artacak ve b a s l n ~ - zarnan graflgl de duzgun olacaktlr.

II. kap tabandan itibaren kesiti yukar~ dogru geniglediginden, slvlnln

u ! i

^I

z i ! / &

^{I I} ^lil

yukselrne rniktarlar~ zarnanla giderek azalacak, b a s l n ~ - zarnan grafigi egirni azalan bir parabol olacaktlr.

Ill. kap ise tabandan itibaren yukar~ dogru kesltl daraldlglndan, SIVI-

nln yukselrne rniktar~ artacaktlr. Boylece b a s l n ~ - zarnan grafigi egimi artan bir parabol olacaktlr.

(4)

5. Sekildeki kapta birbirine kar~grnayan smlar~n, kabln tabanlna yaptlgl baslnq, sw~larln ayrl ayrl bas~nqlar~ toplamndan bulunur.

4h yuksekligindeki kaba 2h yuksekliklerinde d ve 2d oz kutleli slvllar gekildeki gibi doldurulrnugtur.

Kabln K ve L noktalarlndaki SIVI baslnqlarl PK ve P, ise,

-

PK oranl k a q

tlr?

S

K noktaslndaki SIVI baslncl;

P, = h

.

^d

.

^{g dir.}

L noktas~ndaki SIVI baslnc~, slvllarln baslncl iletrnesinden dolayl, P L = 2 h . d . g

+

h . 2 d . g

P L = 4 h . d . g dir.

PK - 1 -

- -

olur.

"L 4

Cevap A

Bas~nq Kuweti

Bir kaptaki slvlnln a g ~ r l ~ g ~ nedeniyle yuzeyin tamarnlna uygulad~gl dik kuv- vete baslnq kuweti denir. Taban alan~ S olan bir kaba, iqindeki slvlnln uygulad~g~ baslnq kuweti,

baglnt~slndan bulunur. Burada, h : Slvlnln aq~k yuzeyine olan yukseklik p : Slvlnln oz aglrllg~

S : Yuzey alanl dlr.

Kap; silindir, kup veya dikdortgenler prizrnas~ biqirninde ise, kaptaki slvlnln aglrllg~ baslnq kuwetine egit olur. Kap, gekilde kesiti verilen biqirnde ise, kesikli qizgilerin araslnda kalan SIVI a g ~ r l ~ g ~ tabana etkiyen baslnq kuwetini meydana getirir. Diger kls~mlardaki slv~lann ag~rllgl yan yuzeyler taraflndan dengelenii Dolayrs~yla baslnq kuweti slvlnln toplarn ag~rl~glndan kijqijk olur.

Kesiti gekildeki gibi olan kapta ise, kesikli qizgileri araslnda kalan bolge tarnamen SIVI dolu olsaydl, tabandaki basnq kuweti bu swlnln ag~rl~glna egit olurdu. Buna aore kabln tabanlndaki b a s l n ~ kuweti rnevcut slvlnln aglrll- Qlndan bijyijkt;r. Sonuq olarak, SIVI baslnq kuweti bulunurken, kap iqindeki toplam SIVI aglrl~glna bakllrnaks~zln SIVI baslnq kuwetinin sadece, derinlik, oz aglrllk ve yuzey alanlna baklllr. Eger yiizey alanl, derinlik ve slvlnln oz aglrl101 verilrnez ise yukarldaki belirtilen yorurnlar yapllarak baslnp kuwetleri k~yaslanabilir.

(5)

Ortalama Derinlik

SIVI dolu kabln taban alanlndaki b a s l n ~ kuweti soruluyorsa, slvlnln aqk yuzeyine olan dik yukseklik h dir.

Kab~n yan yuzeylerine uygulanan b a s l n ~ kuweti soruldugunda bu yuzeyin orta noktaslnln slvlnln aqk yuzeyine olan dik uzakl~k allnlr. Sekilde ~ I V I de-

h . rinligi h ise, yan yuzeyin orta noktaslnln aqk yuzeye yuksekligi - dlr. Yan

2 yuzeyin egimi ne olursa olsun orta noktaslnln, slvlnln aqk yuzeyine olan

h . uzakl~g~ - dlr.

2

Buna gore, kabln yuzeylerine etkiyen b a s l n ~ kuwetleri, Fl =-.p.Sl h

2 F2 = h . p . s 2 F3 =-.p.S3 h

2 Kaptaki ozdeg deliklerden, baslncln bii-

geklinde yazlllr. yuk oldugu en alttaki delikten qkan su-

yun aklg h ~ z ~ daha biiyiiktiir.

Sekildeki kaplara aynl sivldan egit miktarlarda dolduruldugunda, kap- I I I 111

larln tabanlarlna etki eden basin$ kuwetleri araslndaki iligki ne olur?

coziim

Bu soruda kaplarln taban alanlar~ ve yukseklikleri verilmemig, sadece kaplardaki aynl cins slvlnln aglrl~glnln egit oldugu verilmigtir. Konu anlatim kls- mlnda anlatlldlg~ gibi, kap duzgun ise basin$ kuweti, i~indeki slvlnln aglrllglna egittir.

II. kap tabandan itibaren geniglediginden slvlnln aglrliglnln bir klsml yan yuzeyler taraflndan dengelenir ve b a s l n ~ kuweti siv~ aglrllglndan k u ~ u k olur.

Ill. kapta ise tabana etkiyen b a s l n ~ kuweti slvlnln aglrl~gindan buyuktur. Bu- na gore b a s l n ~ kuwetleri araslnda

Fill

> FI > FII iligkisi vardlr.

Sekilde taban alanlar~ S, 2s ve 3 s olan kaplardan, K kabtnda h yuksekligin- _K _L M de ~ I V I varken, tabandaki SIVI baslnc~ F1 b a s l n ~ kuweti ise F dir.

Bu kaptaki SIVI once L, sonra M kaplarlna bogaltlllrsa, tabandaki ba- sin$ ve bas~n$ kuwetleri i$in ne soylenebilir?

coziim

B a s l n ~ ve basin$ kuweti SIVI yuksekligi ile dogru orantll~dlr. ^S ^2s ^3s K kabinda

P = h . p F = h . p . S dir.

SIVI taban alan~ 2 s olan L kablna bogaltlllrsa, SIVI yuksekligi - h olur.

2

(6)

Bu durumda SIVI baslnC ve b a s l n ~ kuweti,

FL =-,p.2S=F h olur.

2

Yine aynl SIVI, taban alanl 3s olan kaba bogaltlllrsa, SIVI yuksekligi

-

h olur.

3 Bu durumda SIVI baslncl ve basrn~ kuweti,

FM=-.p.3S=F olur. h 3

B a s l n ~ kuweti her u~ kapta da egittir. Kaplar duzgun olmasayd~, bir onceki ornekte oldugu gibi b a s l n ~ kuwetleri egit olmazd~.

Pascal Prensibi

Sekildeki gibi, kapal~ bir kab~ tamamen dolduran slvlnln herhangi bir nokta- slndan yapllan basln~, slvlnln dokundugu butun yuzeylere dik olarak ve aynen iletilir. Slvllarln s~k~gtlr~lamay~p baslncl her dogrultuda iletmeleri ilkesine Pascal prensibi denir.

Bu prensipten faydalanllarak su cendereleri yap~labilir. Sekildeki su cenderesinde pistonlarln yuzey alanlar~ farkl~ bilyuklukte allnarak kuwetten ka- zanC saglan~r ve aynl oranda da yoldan kay~p olur.

Su cenderesinde k u ~ u k piston uzerinde olugturulan baslncj, SIVI taraflndan aynen iletileceginden, biiyuk pistonun yuzey alan~ artlrllarak istenilen kuv- vet elde edilebilir.

S, yuzeyli piston uzerine etki eden toplam kuwet F,, S2 yuzeyli pistondan elde edilen toplam kuwet F2 ise, b a s l n ~ egitliginden,

egitligi yazllabilir. F, ve F2 kuwetlerine piston aglrl~klar~ da dahildir. K u ~ u k pistonun alanlnl 10 cm2 buyuk pistonun alanlnl da 1000 cm2 alal~m. Bu durumda F2 kuweti F, kuwetinin 100 kat~ olur. Kuwetten k a z a n ~ olduguna gore yoldan kay~pta buyuk olacaktlr. Yuku 1 cm yukseltmek i ~ i n , F, kuweti ile k u ~ u k piston sabit hlzla 100 cm agag~ itilmelidir.

Baz~ duzeneklerde piston aglrllklar~ b a s l n ~ dengesine etki etmez. Sekilde surtunmesi onemsiz pistonlarln aglrllklar~ zemin taraflndan dengelendigin- den, b a s l n ~ dengesine bir etkisi yoktur. B a s l n ~ egitliginden,

F1 - F2 egitligi yazllabilir.

s1 s2

Pistonlar gekilde oldugu gibi farkl~ seviyelerde iseler, en alttaki pistonun seviyesinde basln~lar egit olacaglndan, G2 a g ~ r l ~ k l ~ pistonun baslnct; G, aglr- Ilk11 pistonun baslnc~ ile, h yuksekligindeki slvlnln baslnclnln toplamlna egittir.

(7)

D> Su cenderelerinin veya Pascal prensibinin gunluk hayatta b i r ~ o k uygulamalarl vardlr. Y~kama yaglama sistemlerinde arabalarln kaldlrllmalar~, hidrolik frenler, damperli arabalarln hidrolik sistemleri, emme - basma tulumbalar, birlegik kaplar ve buna benzer b i r ~ o k sistemlerde pascal prensibi ge~erlidir.

A r a ~ baklm istasyonlar~nda basrnc~n iletil- mesi sonucu kuwetten kazang saglan~r

ve arabalar kaldlrlllr.

Pedala baslllp slvlnln iizerlne baslng uygulandlglnda, SIVI baslncl iletir ve fren Fang1 s~k~gt~r~larak tekerln donmesi engellenir.

Seklldeki su cendereslnde k u ~ u k pistonun aglrllg~ G, yuzey alan~ S dlr. Bu- _G_{= 49G} yuk pistonun aglrllgl 5G, yuzey alan~ Ise 10s dir. Kuqik plstonun uzerine

49G aglrllg~nda b ~ r clsim vardlr.

iki piston aynl seviyede dengede iken, buyiik piston uzerindeki cismin aglrllg~ kaq G dir?

Coziim

Pistonlar aynl seviyede olduguna gore, b a s l n ~ egitliainden, 49G+G

-

G2+5G

S 10s

G2 = 495 G olur.

AClK HAVA BASlNCl (Toriqelli Deneyi)

Aqk hava da, k a t ~ ve slv~lar gibi gaz molekullerinin aglrl~glndan dolayl dokundugu yuzeylere bir kuwet uygular. Bu kuwetin birim yuzeye dugen pa- ylna a ~ ~ k hava baslnc~ veya atmosfer baslncl denir.

Toriqelli Deneyi

A ~ l k hava baslncl ilk defa italyan f i z i k ~ i Tori~elli taraflndan ol~ulmugtur.

Tori~elli deneyini deniz seviyesinde ve 0 "C slcakllkta yapmlgtlr. Uzunlugu bir metre c~varlnda olan bir ucu kapal~ cam boru allnarak tarnamen clva dol- durulmaktadlr. Aqk agzl kapatllarak, clva kablna daldlrll~p, sonra aqlmak- tad~r. Sekilde goruldugu gibi clvanln bir miktarlnln clva kablna bogald~gl ve yuksekligi 76 cm olacak gekilde dengede kald~gl gozlenrnektedir. Clvanln kaba tamamen bogalrnamaslnln sebebi, aqk hava baslnclnln borudaki CI- va baslncln~ dengelemesidir. Bu deney degigik geniglikte, borularla tekrar- land~glnda clva yuksekliginin degigmedigi gozlenmektedir. 0 halde h yuksekligi borunun kesitine bag11 degildir.

Po : Aqk hava basrnc~

(8)

76 cm yuksekligindeki clvanln baslnc~ aqk hava baslnci, taraflndan denge-

n

lenmigtir.

PC = Po = h . Po = 7 6 . 13,6 P, = 1033,6 gf/cm2 dir.

Goruldugu gibi cm2 baglna aqlk hava tarafindan 1 kg dan fazla kuwet uy- gulanmaktadw. Bu kuwet vucudumuzun iq baslnc~ tarafndan dengelendi- ginden hissedilmez.

C~va sutununun baslnclndan yararlan~larak atmosfer baslncln~ o l ~ m e k i$in kullan~lan duzenege barometre denir.

Tori~elli deneyinde h clva yuksekligine etki eden faktorler, 1. Kullanllan sivlnln cinsi

3. Deneyin yaplld~g~ yerin deniz seviyesinden yuksekligi 4. Borunun ust k~smlnda hava olup olmamasl

Simdi bunlarl siras~yla inceleyelim

1. Tori~elli deneyinde clva yerine su kullanllsaydl, acaba ka$ metre yuk- seklikteki suyun baslnc~ aqk hava baslnclna egit olurdu?

Deney su ile yapllsayd~ 10 m den yuksek bir boru gerekirdi.

2. Slcakl~k artt~glnda borudaki SIVI genlegecek ve h SIVI yuksekligi artacaktlr. Yani clvanln oz aglrligl azaldig~ i ~ i n , daha yuksek clva sutunu ancak a$ik hava basincln~ dengeler.

3. Deniz seviyesinden yukar~lara ~ ~ k l l d ~ k q a aq~k hava baslncl azaldlg~ i$in, barometrenin gosterdigi deger yani SIVI yiiksekligi de azallr.

4. Eger borunun ust k~smlnda bir miktar hava olursa, aq~k hava baslnc~, CI- va baslncl ile gazln baslnclnln toplamlna egit olur. Dolaylslyla h clva yuksekligi 76 cm den daha az olur.

D> Barometrenin duyarllllgl: Ku$uk b a s l n ~ degigikliklerinin barometrede ol$ulebilmesine denir. Barometrenin duyarlll~gln~ artlrmak i$in, clvanln oz kutlesinden ku$uk oz kiitleli slvllar kullanmak gerekir. Borularln kesit alan~ duyarllllg~ etkilemez.

Po = Canaktaki clvanln ilettigi aq~k hava b a s ~ n c ~

Acyk Hava Bas~nclnln Uygulamalarl

ff \

1. Sekildeki kabln agzlna ince esnek bir zar gerip, kabln i~indeki hava tamamen bogaltlld~ginda, zarln once esneyerek iqe dogru ~ o k t u g u sonra ise patlad~g~ gorulmektedir. Bunun nedeni ayk hava baslncldlr, I$ basin$ dlg baslnc~ dengeleyemediginden zar patlamlgtlr.

2. Sekilde iqi bog iki yarlm kure birle~tirilip, i~indeki hava bogalt~ld\g~nda yarlm kureleri Geken F kuwetleri $ok buyuk olmaslna ragmen kureler

birbirlerinden ayr~lmazlar. Fakat i ~ i n e biraz hava girip baslnq dengesi F F sagland~glnda kendiliginden ayr~llrlar. Bu olay da a y k hava baslnanln

etkisini gostermektedir.

(9)

3. iqinde biraz su bulunan teneke kutunun agz~ndan bolca buhar qrkacak gekilde kaynatlllp agzr slklca kapatlldlktan sonra sogumaya blrakild~glnda teneke kutunun yamuldugu gorulur. Bunun nedeni yine aqk hava baslnc~drr. Teneke kutunun iqindeki buhar yogunlagarak SIVI haline geq- tiginde iq basrnq d ~ g basln~tan daha kuquk olmakta, neticede teneke kutu i ~ e dogru yamulmaktadlr.

4. Sekildeki gibi teneke kutunun iqindeki hava pompa ile emildiginde, i$

basrnq aqk hava baslncrndan daha k u ~ u k olur ve aqk hava baslncl te- nekeyi gekildeki gibi yamultur. Khglt kutudaki meyve sularl iqilip bittigin- de, iqindeki havayl emerek qektigimizde kutunun yamuldugunu goru- ruz. iq baslncln d ~ g baslnca egitlenmesi iqin hacmin ku~ulmesi gerekir.

5. Sekilde i ~ i su dolu bardagrn agzlna kag~t kapatlp ters ~evirdigimizde kaglt dugmez ve su da akmaz. Bunun sebebi, aq~k hava basrnclnln s~vr baslnclnl dengelemesidir.

6. Aqlk hava baslnc~ Po = 1033,6 gf/cm2 dir. Yani hava, cm2 baglna 1 kg-f ten fazla kuwet uygular. Yaklag~k 1 kg-f diyelim. insan vucudunun yuzey alan~ ortalama olarak 1,5 m2 olsun.

1.5 m2 . ^- = 15000 cm2 dir.

1 cm2 ye 1 kg kuwet uygulanlrsa 15000 cm2 F kg kuwet uygulanlr.

F = 15000 kgf = 1 5 t o n . f

Yaklagrk yuzey alan~ 1,5 m2 olan insana, aqk hava 15 ton kuwet uygular. Fakat i~ baslnq bunu dengelediginden hissetmeyiz.

7. Sekil

-

I de SIVI, a q k hava ile temas olmadlglndan borunun iqindeki hava emilmesine ragmen SIVI yukselmiyor. Sekil - ll de slvlnln uzerine aqk hava taraflndan baslnq uygulan~yor. Borudaki hava emildiginde aqk havanln baslnclnrn etkisiyle SIVI, boruda yiikseliyor. Yani aklgkanlar, basrn-

cln buyuk oldugu yerden k u ~ u k oldugu yere dogru akar. Sekll - I

Toriqelli deneyi X ve Y srvllarl ile ve kesit alanlarl S, 2S olan ~ekildeki borularla yapllryor. X srvlsr S kesit alanll boruda 2h, Y SIVISI da 2 s kesit alanll boruda h kadar yukseliyor.

d x

Buna gore, s r v ~ l a r ~ n oz kiitlelerinin - oranl kagt~r?

d y

Coziirn

Barometrede, borudaki srvl baslncl deneyin yaplldigl yerdeki Po a ~ r k hava

basrnclna egittir. Borularln kesit alanrna bag11 degildir. Sekil

-

^I ^Sekil

-

^II

Sekil

-

I de, 2h.dx = Po Sekil

-

^{I1 de,} ^{h . dy =}Po drr.

2h.dx Po dx 1 iki denklem taraf tarafa oranlan~rsa,

-

⁼

-

³- = - olur.

h . d y Po dy 2

(10)

Vantuz, yiizeye iylce yap~gtlr~l~p Sigenin iqindekl hava genlegtirilip iqindeki hava q~kar~l~rsa, aq~k hava d ~ g a r ~ q~kart~ldlktan sonra, haglanm~g

b a s ~ n c ~ n ~ n etkisinden dolay~ ve soyulmug yumurta gigenln agzlna yiizeyden sokmek oldukqa zorlag~r. konuldugunda, aq~k hava baslnclnln

etkisi ile gigenin iqine diiger.

U Borusu

I I I I

Sekildeki U borusunda d, oz kutleli SIVI varken kollarlndan d, ve d, oz kutleli slvllar konuldugunda, b a s l n ~ fark~ ortadan kalklnca slvllar dengeye gelir.

U borusunda oz kutlesi en fazla olan SIVI en altta olur. En alttaki slvlnln en alt seviyesine gore b a s l n ~ egitligi yazlllr.

P, = PI

+

^P,

h, : d, = hl . dl

+

^h, ^.^d, ^olur.

Ayn~ duzeydeki K ve L noktalarlndaki basln~lar egit olamaz. Cunku dl > d, oldugundan hl kadar yukar~ ~lklldlglnda hl .dl > hl . d, olur. Dolayls~yla K noktaslndaki b a s l n ~ L ninkinden daha buyuk olur.

Bir yerden bir yere uygun gartlarda akabilen maddelere aklgkan denir. SIVI- lar ve gazlar aklgkandlr. Suzme bal gibi aklgkanl~g~ az olan slvllar~ dikkate almlyoruz. Aklgkanlar b a s l n ~ farklndan dolay1 akarlar. Akmanln yonu, baslncln buyuk oldugu yerden k u ~ u k oldugu yere dogrudur. B a s l n ~ dengesine ulaglllnca akma durur. Aklgkanln 1 saniyede akan miktarlna debi denir.

Akarsularln debileri aylara gore tablolar halinde ~~karllmaktadlr.

D> Sabit debili bir ak~gkanln aklg h ~ z ~ artarsa kesit alan~ ku~ulur. Veya kesit alan~ ku~ulurse de aklg h ~ z ~ artar. ~ r n e g i n musluga takll~ hortumun ucu s~ktlrll~rsa su daha h ~ z l ~ f~gklr~r. Ayn~ zamanda gekildeki aqlmlg musluktan akan su dugtuk~e hlzlanlrken su sutununun kesiti azallr.

.) Aklgkanlarln h~zlnln artt~g~ yerde baslncl azallr. Ornegin gekildeki balon- larln araslna hava uflenirse balonlar birbirine yaklaglrlar. Bir u ~ a k deniz seviyesine paralel u~uglann~ belli bir yuksekligin uzerinde yapmalldlr.

Cok yaklaglrsa bag11 h~zdan dolay1 aradaki havanln baslncl duger. Boy- lece u ~ a k denize Gaklllr. Bir u ~ a g l n uGmaslna neden olan kuwet de ba- slnG farklndan elde edilir. Kanadln ustundeki baslncln azalmas~ havanln ^' kesiti duguruldugunden dolay~dlr. Kanadln kesiti geregi, onden uflenen hava ustte slklg~r ve h~zlanlr, boylece ust b a s l n ~ duger. B a s l n ~ fark~ olug- tugundan u ~ a g l n kanadlna yukar~ dogru bir kuwet etki eder.

D> Yarlg arabalarlna u ~ a k kanad~ gibi bir parGa ters olarak taklllrsa, yarlg arabas~ yere dogru bastlr~lacaglndan aracln kontrolden ~lkmasl zorlag- t ~ r ~ l r n ~ g olur.

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

Test

-

^Iⁱⁿqoziimleri ^Bas~nq 7 . I. Kaplarln tabanlarlndaki SIVI basln~larl,

p = h

.

p den, h ve p nun egit olrnaslndan do- lay1 egittir. (I kesin dogru)

II. Kaplarln tabanlarlndaki toplam basln~, SIVI

baslncl ile pistona uygulanan basln~larln toplamlna egittir.

L kabl i ~ i n , P, = h . p

+

^{- dir.}F S

iki denklernden anlaglldlgl gibi PL > PK dir.

10.

SIVI baslncl P = h . p oldugundan, SIVI yuksekligi ile dogru orantllldlr. Musluktan akan suyun hacrni zarnanla sabit, fakat kap yukarl dogru da- raldlgl iCin SIVI yuksekligi zarnanla duzgun olarak artmaz. Egirni artan bir parabol olur.

Daha sonra kap duzgun 4 B a s l n ~ oldugundan SIV yuksek-

I--.---:--.,

ligi zarnanla duzgun ola-

rak artar. SIVI yuksekligi- ...

nin zarnana gore degigi-

I /

mi baslncln zarnana go-

I/ 1

^,^Zaman

1 re degigimi ile aynldlr.

(I1 kesin dogru)

I

^Cevap^D

Ill. Kaplarln tabanlarlndaki toplam basln~lar, yuzey alanlyla ~arplldlglnda toplarn b a s l n ~ kuv- vetlerini verir. Her iki kap i ~ i n taban alanlarl egittir. Buna gore toplam b a s l n ~ kuwetleri araslnda F, > F, iligkisi olur. (Ill yanllg)

11.

Kaplar duzgun oldugundan, slvllarln aglrllklarl kap tabanlarlna uygulanan b a s l n ~ kuwetine egittir.

Slvllarln hacimleri egit olrnadlglndan oz kutleleri ve kabln tabanlna yapt~klar~ baslnqlar egit olamaz.

Cevap B

8.

SIVI baslncl, P = h

.

p baglntlsl ile bulunur.

I

^Cevap⁶

B a s l n ~ kuwetleri egit oldugundan SIVI aglrllklarl egittir.

Sekil - I de 3V hacirnlik slvlnln yuksekligi 2h dir.

2

Kap ters ~evrildiginde SIVI yuksekligi 3h olur. ^CL

Buna gore, i?

-

^"c

12.

Silindirik kaptaki slvlnln hacmi,

PI =2h.p

.-

,a z V = h . S dir.

P2=3h.p dan

Cevap D 8 4

h' = - = - olur.

6 3

Cevap D

9.

Birlegik kaplarln herhangi bir duzeyinde baslnq lar egittir.

En alttaki pistonun oldugu duzeye gijre basln~lar egitlenirse,

3F - 4F + h - p = - + 2 h . p F' dir.

S 2s S

h . p = - F dir.

S

V

o Musluklar aqlldlglnda toplarn SIVI hacmi degig-

I

meyecegi iqin,

F' = F olur.

Cevap 6

13.

I. K ve L cisimlerinin SIVI i ~ i n e batan klslrnlarlnln hacmi V, > V, dir. Buna gore, K cismine uygulanan kaldlrrna kuweti L ye uygulanlnkin- den daha buyuktur. Dolaylslyla K nin aglrllgl L ninkinden buyuktur. K nin aglrllgl L ninkinden buyuk, fakat yuzey alanlda buyuk oldugundan P, ve PL araslnda kesin birgey soyle- nemez. (I kesin degil)

II. Katllar i ~ i n cismin aglrllg~ b a s l n ~ kuwetidir. K nin aglrllgl L ninkinden buyuk oldugundan FK > F, dir. (I1 kesin dogru)

Ill. K ve L nin hacirnleri egit, fakat K nin aglrllgl daha buyuk oldugundan dK > dL dir. (Ill kesin

dogru)

Cevap E

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)