BASINÇ
BASINÇ
5-1. GİRİŞ
Basınç konusu;
Katıların basıncı
- Durgun Sıvıların
- Açık Hava Basıncı
- Kapalı Kaptaki Gazların Basıncı
Olmak üzere 4 ana başlık altında inceleyeceğiz.
5-2. KATILARIN BASINCI
(PRESSURE OF SOLIDS)
Katlar, sıvılar ve gazlar ağırlıkları nedeni ile dokundukları her yüzeye bir kuvvet uygular. Kuvvetin kaynağı ne olursa olsun birim yüzeye dik olarak etki eden kuvvete BASINÇ, bütün yüzeyde dik olarak etki eden kuvvete ise BASINÇ KUVVETİ denir.
Bütün yüzeye teki eden dik kuvvet
(basınç kuvveti)
Basınç= _________________________________
Basınç kuvvetinin etki ettiği toplam
yüzey ( Etkime yüzeyi)
Burada:
P: Basınç
F:toplam yüzeyde etki eden dik kuvvet (basınç kuvveti)
S:toplam kuvvetin etki ettiği yüzey alanı
F kuvveti yüzeye eğik
uyguladığında basınç
yapan kuvvet, yüzeye
dik olan F y bileşenidir.
F x bileşeni ise yüzeye
Bir basınç yugulamaz.
O halde basınç kuvveti F y dir.
P= Fy/s = F. sina/S
Bu ifadeye göre kuvvet sabit kalmak şartıyla yüzey alanı ile basınç ters orantılıdır. Yani yüzey büyüdükçe basınç küçülür, yüzey küçüldükçe basınç büyülür.eşit ağırlıkta ördek ve kavuk bataklıkta yürürken ördek daha az batar. Çünkü ördeğin ayakları perdeli olduğundan yüzey alanı (S) büyüklüğünde basınç azalır. Not: katılar, uygulanan kuvveti kendi doğrultusunda aynen ilettikleri halde basıncı aynen ilettikleri halde, basıncı aynen iletmezler.
Ekmek bıçağının sapına uygulanan kuvvet, bıçağın keskin yüzeyine aynen iletir. Basınçla yüzey alanı ters orantılı olduğundan keskin yüzeyde basınç çok büyük olur ve ekmek kolay kesilir. Her türlü kesici aletler bu prensibe göre çalışır.
Bir çivinin geniş yüzeyi uygulanan kuvvet, sivri ucuna aynen iletir.
P1 = F/S1. P2 = F/S2 Kuvvet sabit olduğundan basınç ile yüzey alanı ters orantılıdır. Çivinin ucunda basınç çok daha fazla olacağından çivi duvara kolay girer. Küt uçlu yüzey alanı yeterince küçük olmadığından basıncın da fazla büyük olmasıdır.
Basınç Birimleri (Units Of Pressure)
|
|
F |
S |
P |
|
MKS(SI) |
N |
m² |
N / m² = Pascal |
|
CGS |
dyne |
cm² |
dyne / cm² = ban |
g-f / cm² . kg-f / cm² de basınç birimleridir.
1.Pascal = 10 Barı
1. Bar : 106 Bari
Örnek : 200 kgf ağırlığındaki bir cismin 10 kgf/cm² lik bir basınç yapabilmesi için dayanma yüzeyi kaç cm² olmalıdır?
Çözüm :
Basınç,
P = F/S
F = 200 kgf ve P = 10 kgf/cm² değerleri yerine yazılırsa
10 = 200/S
S = 20 cm²
5-3. DURGUN SIVILARIN BASINCI
(PRESSURE OF LIQUIDS)
Birim yüzeyi düşen sıvı ağırlığına sıvı basıncı denir.
P = G / S = Sıvının ağırlığı / Ağırlık kuvvetinin uyguladığı yüzey.
P = p.V / S , p = p.S.h / S
|
P = p . h |
Sıvının içinde alının herhangi bir noktaya etki erden sıvı basıncı :
a) Sıvının öz ağırlığı ile doğru orantılıdır
b) Sıvının azık yüzeyine olan yüksekliği ile doğru orantılıdır.
c) Sıvı basıncı, sıvı derinliği aynı kalmak şartıyla kabın şekline, biçimine ve sıvı miktarına bağlı değildir.
Not : Problem çözümlerine sıvının özağırlığı yerine özkütle alındığında yanlışlık yapılacağı daha önce görülmüştür.
O halde sıvı içinde herhangi bir noktaya yapılan basınç;
|
p = h . dsıvı |
İfadesi bulunur.
P : Sıvı içinde herhangi bir noktaya etki eden basınç.
h : Bu noktanın sıvının açık yüzeyine olan yüksekliği.
d : sıvının özkütlesi
· Sıvı basıncı kabın şekline bağlı değildir.
· Sıvı basıncı, yüksekliğin değişmemek şartıyla sıvı miktarına bağlı değildir.
Aynı sıvı aynı derinlikdeki her noktaya eşit basıncın uygular.
A) Basınç kuvveti (Pressure Force)
İçinde sıvı bulunan kabın, sıvının ağırlığı nedeniyle kap yüzeyinin tamamını dik kuvvete basınç kuvveti denir.
P = F/S
F = P.S
|
F= h.d.S |
Not : Kapta bulunan durgun bir sıvının, kabın herhangi bir yanyüzeyine yapılan basınç kuvvetini bulmak için derinlik olarak ortalama derinlik alınır.
|
Şekil (örnek) Örnek :6 |
Örnek :
Şekildeki kabın A,B,C
yüzey alanları sıra ile
2S, S ve 3S dir.Bu yüzeylere
yapılan basınç kuvvetlerini
yazınız?
Çözüm : Yan yüzeyi uygulanan
|
Şekil (çözüm) Örnek : 6 |
Basınç kuvveti bulunurken
ortalama derinlik alınır.
Yani toplam derinliğin
yarısı alınır.
Basınç kuvveti,
F = h . d . S olduğundan
FA = h/2 . d.2S
FB = h .d.2S Fc > FA > = FB dir.
FC = h/2.d.3S dir
Örnek : şekildeki kaba musluktan
|
Şekil (örnek) örnek : 8 |
eşit zamanda eşit miktarda su akmaktadır.
Kabın tabanına yapılan basıncın zamanla
değişimi nasıldır?
Çözüm :
P = h . d dir. P – h (P ile h doğru
|
Şekil (çözüm) örnek: 8 |
orantılıdır.) Kap tabandan itibaren
genişlediği için suyun yükseldiği
zamanla aynı hızla artmayacaktır.
Önce su hızla yükselecek, zamanla
yükselmenin hızı azalacaktır. Dolayı-
sıyla grafik bir doğru değil parabol
olacatır.
Örnek :
Kesiti şekilde gösterilmiş kap, yoğun-
|
Şekil örnek 9 |
luklaları 2 g/cm² ve 3 g/cm3 olan sıvı-
lara doldurulmuştur. A noktasındaki
sıvı basıncının, B noktasındaki sıvı ba-
sıncına oranı
PA/PB nedir.
Çözüm :
B noktasına etki eden sıvı basıncı
PB = h1 .d1
= 5 . 2 = 10 g/cm² dir.
B. Pascal basıncı (Pascal’s Law)
Pascl’ın bulunduğu bu prensip, sıvıların basıncı iletmesi olarak tanımlanır.
Kapalı bir kabı tamamen dolduran bir sıvının herhangi bir noktasına yapılan basınç, sıvı tarafından kendine bütün yüzeylere dik olarak aynen iletir. Bu ifade Pascal prensibi olarak bilinir. Sıvılar kuvveti değil de basınç aynen iletir.
|
Pascal prensibi şekli |
Yukarıdaki su cenderesinde basıncın etki yüzeyini düzenleyerek, isteyen büyüklükte basınç kuvvetleri oluşturabilir. Mesela S2 yüzeyinde F2 kuvveti oluşmuş olsun.Bu F2 kuvveti vasıtasıyla yük dengede tutulabilir.
S1 kesintili yüzeyi F1 kuvvetli vasıtasıyla uygulanan basınç
P1 = F1 / S1
S2 kesintisi yüzeye sıvı vasıtasıyla iletilen basınç
&nbs
Kalıcı Bağlantı Yorum (yok) Yorum yaz!