Katl ve slvr rnaddeler aglrllklarl nedeniyle, ternas ettikleri yuzeylere bir baslnq uygular. Aqlk hava baslnclnln sebebi ise, yine kilornetrelerce yukseklikteki gaz tabakasrnln aglrllglndan dolayldlr. Kapall kaplardaki gazln basrnCI ise, gaz rnolekullerin kap qeperlerine qarpararak bu qarprna sonucu kuvvet 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 bolunrnesiyle bulunur. Baslnq =

Aglrllk kuweti Yuzey alan I

P = -F ..:

s

Bu baglntlya gore, kuwet sabit ise baslnq, yuzey alanl ile ters orantllldlr. BIqagl bileyledigirnizde yijzey alanl kijqijlijr ve baslnq attar. Civinin ucunun sivri olrnasl halinde baslnq buyuk olur ve duvara daha kolay qaklllr. Sekildeki gibi kar ayakkablslyla kara daha az batrna, ordegin ayaglnln perdeli olrnasl ve egit aglrllktaki tavuktan daha az batmas1 baslncln kuquk olmaslndan kaynaklanrnaktadlr.

baslnq uygular.

Katilar~nbaslncl ile ilgili bazl ozellikler D>

Egik duzlern uzerinde duran cisirnlerin baslncl da aglrllk kuwetinin yuzeye dik bilegeninden kaynaklanlr. Bu baslnq, p = - Fy - - rng.cos a

S

Ekmek blqagl bileylenince yuzey alanl kuqiilur ve az kuwetle daha fazla bas~nq uygulanabilir.

olarak bulunur.

S

3 Sekil - I de cisirnlerin ternas yuzeyleri aglrllklarl ile aynl oranda attlrlllrsa, ya da aynl oranda azaltlllrsa baslncl degigrnez. D>

Sekil - II deki turdeg cisirn iki parqaya bolunurse, her bir parqanrn ve boliinrneden onceki parqanln baslnqlarl egit olur.

iTp2Fv

F= rng

3 F ..............

F

...

:

i

i Yuzey

S 2s 3s Sekil - I

E ! . w a r #- 1

alan~

P

P Sekil - I1

P

Bas~nclmeydana getiren kuwet vektorel bir buyukluk olmas~naragmen b a s l n ~skaler bir buyiikluktur.

b>

Farkl~buyukluklerde yuzeyleri olan bir kat~cisim, buyijk yuzeyi uzerinde iken k u ~ u kbasln~,k u ~ u yuzeyi k uzerinde iken buyuk baslnG yapar. Fakat zemine uygulad~klar~ b a s l n ~kuweti degigmez ve her durumda cismin aglrllk kuwetine egittir.

.) Kat~larbir slvlya gekildeki gibi blraklld~klarlnda,batma miktarlar~basing

lar~ile dogru orantll~dlr.Karda yururken, b~rakllaniz derinlikleri de, bas l n ~ l adogru orantll~dlr. b>

Katllar kendilerine uygulanan kuweti aynl dogrultuda aynen ilettikleri halde, baslncl aynen iletmezler. Sekildeki ~ i vduvara i Gaklllrken, buyuk yuzeye uygulanan kuwet, k u ~ u ksivri yuzeye aynen iletilir. Sivri ucun k yuzey alan~diger uca gore ~ o kku ~ u koldugundan, b a s l n ~~ o buyuk olur ve ~ i vduvar i iqinde yo1 ah.

Duvar

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~lannb 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.

Alt ve ust yuzey alanlar~S ve 2s olan cisim Sekil - I deki gibi S yuzey alan~ uzerinde durmaktadlr. Bu durumda yere uygulad~g~ basins kuweti F, b a s l n ~ ise P dir.

S

2s

.:.. ..

-

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

Sekil - I

Coziim Kat~cisimler iQn, cismin aglrllg~b a s l n ~kuwetine egittir. Cismin aglrllg~degigmediginden, cisim genig yuzeyi uzerine ters Gevirilmekle F b a s l n ~kuvveti degigmez. A g ~ r l ~Fg=~G olan bir cisirn S yuzeyi uzerinde iken yere uygulad~g~ basln~

G

P = - baglntls~ile hesaplanlr. S

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

Slvllar aglrllklar~nedeni ile i ~ i n d bulunduklar~ e kabln tabanlna ve yan yuzeylerine b a s l n ~yapar. S~vllarlnaglrllg~nedeniyle birim yuzeye dik olarak uyguladlklarl kuwete SIVI baslncl denir. Sekildeki kapta bulunan SIVI, hem tabana hem yan yuzeylere, hem de M noktas~nab a s l n ~uygular. SIVI baslncl daima yuzeye diktir. ~ bir smnln, SIVI serbest yuzeyinden h kadar derinlikte olugOz a g ~ r l ~p golan turdugu SIVI baslnc~; baglntlslndan bulunur. (p = d . g) Burada, pslVl: slvlnln oz aglrl~g~dlr.

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

L

K

Dikkat Edilecek Baa Hususlar 1. SIVI baslncr, aynl yukseklikte SIVI bulunan kaplarln gekline bag11degildir. Onemli olan oz aglrllk ve derinliktir. Sekilde gorulen kaplarda aynl yukseklikte aynl cins slvllar varken, kaplarln tabanlarlnda olugan SIVI basln~larle ~ iolur. t

v

2. Ayn~yukseklikte SIVI olan kaplarda SIVI baslnc~,SIVI miktarlna bag11degildir. 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 baglntlslna 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.

i K, L, M kaplarlnln taban alanlaDugey kesitleri gekildeki gibi olan i ~ l e rbog rl egittir. Bu kaplara egit hacimde aynl cins ve aynl slcakl~ktaslvllar konuluyor. Slvllarln kap tabanlarlna yaptlgl baslnqlar slraslyla P ,, guna gore, b u bas~nqlararaslndaki i l i ~ knedir? i

P, ve P, oldu-

Slvllarln kabln tabanlndaki herhangi bir noktaya uygulad~klar~ basln~, 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. basln~lararaslnda P, > P, > PM Buna gore, slvllarln kap tabanlarlna yapt~klar~ iligkisi olur. Ayn~cins SIVI konuldugu i ~ i n p oz aglrl~glnegit olduguna dikkat ediniz. Cevap B 4. Egit zamanda eg~tmiktar SIVI akltan rnusluktan gekildeki kaplara su dolduruluyor. Kabln tabanlna etkiyen SIVI baslnc~P = h . p baglntl-

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

3

u!izi!/& I

II

lil

5. Sekildeki kapta birbirine kar~grnayansmlar~n,kabln tabanlna yaptlgl baslnq, sw~larlnayrl 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, tlr?

PK oranl k a q S

K noktaslndaki SIVI baslncl; P, = h . d . g dir. L noktas~ndakiSIVI baslnc~,slvllarln baslncl iletrnesinden dolayl,

P L = 2h.d.g

+ h.2d.g

P L = 4 h . d . g dir.

PK 1 olur. -"L 4 Cevap A

Bas~nqKuweti Bir kaptaki slvlnln a g ~ r l ~nedeniyle g~ yuzeyin tamarnlna uygulad~gldik kuvvete baslnq kuweti denir. Taban alan~S olan bir kaba, iqindeki slvlnln uygulad~g~ baslnq kuweti,

baglnt~slndanbulunur. Burada, h : Slvlnln aq~kyuzeyine 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 ~tabana g~ etkiyen baslnq kuwetini meydana getirir. Diger kls~mlardakislv~lannag~rllglyan 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 taegit rnamen SIVI dolu olsaydl, tabandaki basnq kuweti bu swlnln ag~rl~glna olurdu. Buna aore kabln tabanlndaki basln~kuweti rnevcut slvlnln aglrllQlndanbijyijkt;r. Sonuq olarak, SIVI baslnq kuweti bulunurken, kap iqindeki toplam SIVI aglrl~glnabakllrnaks~zlnSIVI baslnq kuwetinin sadece, derinlik, oz aglrllk ve yuzey alanlna baklllr. Eger yiizey alanl, derinlik ve slvlnln oz aglrl101verilrnez ise yukarldaki belirtilen yorurnlar yapllarak baslnp kuwetleri k~yaslanabilir.

Ortalama Derinlik SIVI dolu kabln taban alanlndaki b a s l n ~ kuweti soruluyorsa, slvlnln aqk yuzeyine olan dik yukseklik h dir. Kab~nyan yuzeylerine uygulanan b a s l n ~kuweti soruldugunda bu yuzeyin I orta noktaslnln slvlnln aqk yuzeyine olan dik uzakl~kallnlr. Sekilde ~ I V deh . 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, h Fl =-.p.Sl 2 F2 = h . p . s 2 h F3 =-.p.S3 2 geklinde yazlllr.

Sekildeki kaplara aynl sivldan egit miktarlarda dolduruldugunda, kaplarln tabanlarlna etki eden basin$ kuwetleri araslndaki iligki ne olur?

Kaptaki ozdeg deliklerden, baslncln biiyuk oldugu en alttaki delikten qkan suyun aklg h ~ daha z ~ biiyiiktiir.

I

II

111

coziim Bu soruda kaplarln taban alanlar~ve yukseklikleri verilmemig, sadece kaplardaki aynl cins slvlnln aglrl~glnlnegit oldugu verilmigtir. Konu anlatim klsmlnda anlatlldlg~gibi, kap duzgun ise basin$ kuweti, i~indekislvlnln 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 kolur. Ill. kapta ise tabana etkiyen b a s l n ~ kuweti slvlnln aglrl~gindanbuyuktur. Buna 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 yuksekliginde ~ I V varken, I tabandaki SIVI baslnc~F1 b a s l n ~kuweti ise F dir.

K

L

S

2s

M

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

coziim Basln~ ve basin$ kuweti SIVI yuksekligi ile dogru orantll~dlr. K kabinda P=h.p F = h . p . S dir. h SIVI taban alan~2 s olan L kablna bogaltlllrsa, SIVI yuksekligi - olur. 2

3s

Bu durumda SIVI baslnC ve basln~kuweti,

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

olur.

h Yine aynl SIVI, taban alanl 3s olan kaba bogaltlllrsa, SIVI yuksekligi - olur. 3 Bu durumda SIVI baslncl ve basrn~kuweti,

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

olur.

Basln~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 noktaslndan yapllan basln~,slvlnln dokundugu butun yuzeylere dik olarak ve aybaslncl her dogrultuda iletmeleri ilkesine nen iletilir. Slvllarln s~k~gtlr~lamay~p Pascal prensibi denir. Bu prensipten faydalanllarak su cendereleri yap~labilir.Sekildeki su cenderesinde pistonlarln yuzey alanlar~farkl~bilyuklukte allnarak kuwetten kazanC saglan~rve aynl oranda da yoldan kay~polur. Su cenderesinde k u ~ u kpiston uzerinde olugturulan baslncj, SIVI taraflndan aynen iletileceginden, biiyuk pistonun yuzey alan~artlrllarak istenilen kuvvet 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 kazan~olduguna gore yoldan kay~ptabuyuk olacaktlr. Yuku 1 cm yukseltmek i ~ i nF, , kuweti ile k u ~ u kpiston sabit hlzla 100 cm agag~itilmelidir. Baz~duzeneklerde piston aglrllklar~basln~dengesine etki etmez. Sekilde surtunmesi onemsiz pistonlarln aglrllklar~zemin taraflndan dengelendiginden, b a s l n ~ dengesine bir etkisi yoktur. Basln~ egitliginden,

F1 - F2 egitligi yazllabilir. s1

s2

Pistonlar gekilde oldugu gibi farkl~seviyelerde iseler, en alttaki pistonun seviyesinde basln~laregit olacaglndan, G2 ag~rl~kl~ pistonun baslnct; G, aglrIlk11pistonun baslnc~ile, h yuksekligindeki slvlnln baslnclnln toplamlna egittir.

D>

Su cenderelerinin veya Pascal prensibinin gunluk hayatta b i r ~ o kuygulamalarl vardlr. Y~kamayaglama sistemlerinde arabalarln kaldlrllmalar~, hidrolik frenler, damperli arabalarln hidrolik sistemleri, emme - basma tulumbalar, birlegik kaplar ve buna benzer b i r ~ o ksistemlerde pascal prensibi ge~erlidir.

A r a ~baklm istasyonlar~ndabasrnc~niletilmesi 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 kpistonun aglrllg~G, yuzey alan~S dlr. Buyuk pistonun aglrllgl 5G, yuzey alan~Ise 10s dir. Kuqik plstonun uzerine 49G aglrllg~ndab ~ clsim r 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 S

- G2+5G 10s

G2 = 495 G olur.

AClK HAVA BASlNCl (Toriqelli Deneyi) Aqk hava da, kat~ve slv~largibi gaz molekullerinin aglrl~glndandolayl dokundugu yuzeylere bir kuwet uygular. Bu kuwetin birim yuzeye dugen paylna a ~ hava ~ k baslnc~veya atmosfer baslncl denir.

Toriqelli Deneyi A ~ l khava baslncl ilk defa italyan fizik~iTori~ellitaraflndan ol~ulmugtur. Tori~ellideneyini deniz seviyesinde ve 0 "C slcakllkta yapmlgtlr. Uzunlugu bir metre c~varlndaolan bir ucu kapal~cam boru allnarak tarnamen clva doldurulmaktadlr. Aqk agzl kapatllarak, clva kablna daldlrll~p,sonra aqlmaktad~r.Sekilde goruldugu gibi clvanln bir miktarlnln clva kablna bogald~glve yuksekligi 76 cm olacak gekilde dengede kald~glgozlenrnektedir. Clvanln kaba tamamen bogalrnamaslnln sebebi, aqk hava baslnclnln borudaki CIva baslncln~dengelemesidir. Bu deney degigik geniglikte, borularla tekrarland~glndaclva yuksekliginin degigmedigi gozlenmektedir. 0 halde h yuksekligi borunun kesitine bag11degildir.

Po : Aqk hava basrnc~

G = 49G

n

76 cm yuksekligindeki clvanln baslnc~aqk hava baslnci, taraflndan dengelenmigtir. 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 uygulanmaktadw. Bu kuwet vucudumuzun iq baslnc~tarafndan dengelendiginden hissedilmez.

Po= Canaktaki clvanln

ilettigi aq~khava b a s ~ n c ~

C~vasutununun baslnclndan yararlan~larakatmosfer baslncln~o l ~ m e ki$in kullan~landuzenege barometre denir. Tori~ellideneyinde h clva yuksekligine etki eden faktorler, 1. Kullanllan sivlnln cinsi

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

Simdi bunlarl siras~ylainceleyelim 1. Tori~ellideneyinde clva yerine su kullanllsaydl, acaba ka$ metre yukseklikteki suyun baslnc~aqk hava baslnclna egit olurdu?

Deney su ile yapllsayd~10 m den yuksek bir boru gerekirdi. 2. Slcakl~kartt~glndaborudaki SIVI genlegecek ve h SIVI yuksekligi artacaktlr. Yani clvanln oz aglrligl azaldig~i ~ i ndaha , yuksek clva sutunu ancak a$ik hava basincln~dengeler.

3. Deniz seviyesinden yukar~lara~ ~ k l l d ~ aq~k k q a hava baslncl azaldlg~i$in, barometrenin gosterdigi deger yani SIVI yiiksekligi de azallr. 4. Eger borunun ust k~smlnda bir miktar hava olursa, aq~khava 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.

ff

Acyk Hava Bas~nclnlnUygulamalarl 1. Sekildeki kabln agzlna ince esnek bir zar gerip, kabln i~indekihava tamamen bogaltlld~ginda,zarln once esneyerek iqe dogru ~ o k t u g usonra gorulmektedir. Bunun nedeni ayk hava baslncldlr, I$baise patlad~g~ sin$ dlg baslnc~dengeleyemediginden zar patlamlgtlr. 2. Sekilde iqi bog iki yarlm kure birle~tirilip,i~indekihava bogalt~ld\g~nda yarlm kureleri Geken F kuwetleri $ok buyuk olmaslna ragmen kureler birbirlerinden ayr~lmazlar.Fakat i ~ i n ebiraz hava girip baslnq dengesi sagland~glndakendiliginden ayr~llrlar.Bu olay da a y k hava baslnanln

etkisini gostermektedir.

F

\

F

3. iqinde biraz su bulunan teneke kutunun agz~ndanbolca 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 geqtiginde iq basrnq d ~ gbasln~tandaha kuquk olmakta, neticede teneke kutu i ~ dogru e yamulmaktadlr.

4. Sekildeki gibi teneke kutunun iqindeki hava pompa ile emildiginde, i$ basrnq aqk hava baslncrndan daha k u ~ u kolur ve aqk hava baslncl tenekeyi gekildeki gibi yamultur. Khglt kutudaki meyve sularl iqilip bittiginde, iqindeki havayl emerek qektigimizde kutunun yamuldugunu goruruz. iq baslncln d ~ g baslnca egitlenmesi iqin hacmin ku~ulmesigerekir.

5. Sekilde i ~sui dolu bardagrn agzlna kag~tkapatlp ters ~evirdigimizde kaglt dugmez ve su da akmaz. Bunun sebebi, aq~khava 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~k1 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 = 15ton.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, aqk 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, basrncln buyuk oldugu yerden k u ~ u koldugu yere dogru akar.

Sekll - I

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

dx Buna gore, srv~lar~n oz kiitlelerinin - oranl kagt~r? dy

Coziirn Barometrede, borudaki srvl baslncl deneyin yaplldigl yerdeki Po a ~ r khava basrnclna egittir. Borularln kesit alanrna bag11degildir. 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.dy Po dy 2

-

Sekil I

-

Sekil II

Vantuz, yiizeye iylce yap~gtlr~l~p aq~khava iqindeki hava q~kar~l~rsa, b a s ~ n c ~ netkisinden ~n dolay~ yiizeyden sokmek oldukqa zorlag~r.

Sigenin iqindekl hava genlegtirilip d ~ g a rq~kart~ldlktan ~ sonra, haglanm~g ve soyulmug yumurta gigenln agzlna konuldugunda, aq~khava baslnclnln etkisi ile gigenin iqine diiger.

I I

U Borusu 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~laregit olamaz. Cunku dl > d, oldugundan hl kadar yukar~~lklldlglndahl .dl > hl . d, olur. Dolayls~ylaK noktaslndaki b a s l n ~L ninkinden daha buyuk olur.

Bir yerden bir yere uygun gartlarda akabilen maddelere aklgkan denir. SIVIlar 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 koldugu yere dogrudur. Basln~ dengesine ulaglllnca akma durur. Aklgkanln 1 saniyede akan miktarlna debi denir. Akarsularln debileri aylara gore tablolar halinde ~~karllmaktadlr. D>

Sabit debili bir ak~gkanlnaklg h ~ artarsa z~ kesit alan~ku~ulur.Veya kesit alan~ku~ulursede aklg h ~ artar. z ~ ~ r n e g i nmusluga takll~hortumun ucu s~ktlrll~rsa su daha h ~ zf~gklr~r. l~ Ayn~zamanda gekildeki aqlmlg musluktan akan su dugtuk~ehlzlanlrken su sutununun kesiti azallr.

.) Aklgkanlarln h~zlnlnartt~g~ yerde baslncl azallr. Ornegin gekildeki balon-

larln araslna hava uflenirse balonlar birbirine yaklaglrlar. Bir u ~ a deniz k seviyesine paralel u~uglann~ belli bir yuksekligin uzerinde yapmalldlr. Cok yaklaglrsa bag11h~zdandolay1 aradaki havanln baslncl duger. Boylece u ~ a denize k Gaklllr. Bir u ~ a g l nuGmaslna neden olan kuwet de baslnG farklndan elde edilir. Kanadln ustundeki baslncln azalmas~havanln kesiti duguruldugunden dolay~dlr.Kanadln kesiti geregi, onden uflenen hava ustte slklg~rve h~zlanlr,boylece ust b a s l n ~ duger. Basln~ fark~olugtugundan u ~ a g l nkanadlna yukar~dogru bir kuwet etki eder. D>

Yarlg arabalarlna u ~ a kkanad~gibi bir parGa ters olarak taklllrsa, yarlg arabas~yere dogru bastlr~lacaglndanaracln kontrolden ~lkmaslzorlag-

t ~ r ~ l r nolur. ~g

'

I I

Test

7.

- I in qoziimleri

Bas~nq

10.

I. Kaplarln tabanlarlndaki SIVI basln~larl, p = h . p den, h ve p nun egit olrnaslndan dolay1 egittir. (I kesin dogru) II. Kaplarln tabanlarlndaki toplam basln~,SIVI baslncl ile pistona uygulanan basln~larlntoplamlna egittir.

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

F +-

S

Daha sonra kap duzgun oldugundan SIV yuksekligi zarnanla duzgun olarak artar. SIVI yuksekliginin zarnana gore degigimi baslncln zarnana gore degigimi ile aynldlr.

dir.

iki denklernden anlaglldlgl gibi PL > PK dir. (I1 kesin dogru) Ill. Kaplarln tabanlarlndaki toplam basln~lar,yuzey alanlyla ~arplldlglndatoplarn b a s l n ~ kuvvetlerini verir. Her iki kap i ~ i ntaban alanlarl egittir. Buna gore toplam b a s l n ~kuwetleri araslnda F, > F, iligkisi olur. (Ill yanllg)

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

1

I- .- - - -:- .,

4 Basln~

I

..............

/

I/ 1

I

,

Zaman

Cevap D

11.

Cevap B

Kaplar duzgun oldugundan, slvllarln aglrllklarl kap tabanlarlna uygulanan b a s l n ~kuwetine egittir. B a s l n ~kuwetleri egit oldugundan SIVI aglrllklarl egittir. Slvllarln hacimleri egit olrnadlglndan oz kutleleri ve kabln tabanlna yapt~klar~ baslnqlar egit olamaz.

8.

SIVIbaslncl, P = h . p baglntlsl ile bulunur. Sekil - I de 3V hacirnlik slvlnln yuksekligi 2h dir. Kap ters ~evrildigindeSIVI yuksekligi 3h olur.

I

2 C

L

-

i?

Buna gore,

Cevap 6

"

12.

Silindirik kaptaki slvlnln hacmi,

c

PI =2h.p

,a z .-

V = h . S dir.

o

Musluklar aqlldlglnda toplarn meyecegi iqin,

V

P2=3h.p dan

I Cevap D

SIVI

hacmi degig-

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, F' 3F - 4F + h - p = - + 2 h . p S 2s S

dir.

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 uygulanlnkinden daha buyuktur. Dolaylslyla K nin aglrllgl L ninkinden buyuktur. K nin aglrllgl L ninkinden buyuk, fakat yuzey alanlda buyuk oldugundan P, ve PLaraslnda kesin birgey soylenemez. (I kesin degil) II. Katllar i ~ i cismin n aglrllg~b a s l n ~ kuwetidir. K nin aglrllgl L ninkinden buyuk oldugundan FK > F, dir. (I1 kesin dogru)

F h . p = - dir. S

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

F' = F olur.

dogru) Cevap 6

Cevap E