Sıvıların Basıncı İletmesi

1. Sıvıların Basıncı İletmesi “Pascal Prensibi”

2. Basınç uygulanan bir sıvının hacmindeki değişimi inceleyelim Sıkışmış hava Enjektör pistonunu sonuna kadar çekelim Enjektörün çıkış ucunu parmağımızla kapatıp pistonu ittirelim Pistonun belli bir seviye aşağıya indiğini görürüz Bu deney bize gazların sıkıştırılabileceğini gösterir.

3. Aynı deneyi içerisinde su olan enjektör ile yapalım. Enjektörün içerisini su dolduralım, çıkış ucunu parmağımızla kapatalım Şimdi pistonu aşağıya doğru ittirelim Pistonu aşağı doğru ittirirken zorlandığımızı görürüz Bu durum bize sıvıların sıkıştırılamayacağını gösterir

4. Her delikten çıkan suyun fışkırma hızı aynı mı? Pistonla sıvı yüzeyine uygulanan basınç her yöne iletiliyormu?

5. Sıvılar uygulanan bir basıncı her doğrultuda aynı büyüklükte iletir. Bu kurala Pascal kanunu denir. Sıvılar esneklik özelliği yok denecek kadar az olduğundan genel olarak sıvılar sıkıştırılamaz olarak kabul edilir

6. BİLEŞİK KAPLAR U borusunun kol sayısı arttırılarak yapılan aletlere bileşik kap denir. Böyle bir kaba sıvı konulursa, her iki kaptaki sıvı seviyesi ve her derinlikteki basınç artar

7. BİLEŞİK KAPLAR VE KULLANIM ALANLARI

8. Bileşik Kaplarda Basıncın İncelenmesi Bileşik kaplardaki basıncı incelemek için bir deney yapalım. Yukarıdaki bileşik kabın içerisine bir koldan su ekleyelim

9. II III I Her koldaki su seviyeleri eşit mi? Görüldüğü gibi her koldaki su seviyeleri eşittir Bileşik kaplara konulan sıvılar kollarda eşit miktarlarda yükselirler

10. II III I Şimdi I nolu kaba su ile karışmayan zeytinyağı II nolu kaba su ile karışmayan X sıvısı III nolu kaba su ile karışmayan Y sıvısı koyalım

11. II III I Y X Z h1= 3 cm h2= ? h3= ? Z= Zeytinyağı yoğunluğu; d = 0,9 gr/cm3 X Sıvısı yoğunluğu; d = 0,6 gr/cm3 Y Sıvısı yoğunluğu; d = 0,3 gr/cm3 Deneyimizi yapalım.

12. dz= 0,9 gr/cm3 dx= 0,6 gr/cm3 dy = 0,3 gr/cm3 Y X Z h1= 3 cm h2= ? h3= ? P = g . h1 . dz = g . h2 . dx = g . h3 . dy h2 ve h3 yüksekliklerini bulalım Her koldaki basınçlar eşit olacağından;

13. P = h1 . dz = h2 . dx = h3 . dy P = h1 . dz = h2 . dx = h3 . dy 3 . 0,9 = h2 . 0,6 = h3 . 0,3 h2 = 4,5 cm h3 = 9 cm h1= 3 cm h2= ? h3= ? dz= 0,9 gr/cm3 dx= 0,6 gr/cm3 dy= 0,3 gr/cm3 P = g . h1 . dz = g . h2 . dx = g . h3 . dy Şimdi verileri yerlerine yazalım;

14. F2 F1 SU CENDERESİ Çok az bir kuvvet uygulanarak büyük bir kuvvet elde etmek için kullanılır. Sıvıların basıncı her doğrultuda ve aynı büyüklükte iletme özelliğinden yararlanılarak yapılmıştır

15. F2 F1 Büyük koldaki Basınç; P = Küçük koldaki Basınç; P = F2 F1 F1 F2 A2 A1 A1 A2 = Her iki koldaki basınç eşit olduğundan,

16. F2 F1 A2 = 10 cm2 A1 = 1 cm2 Piston ile 10N’luk bir F1 kuvveti uygulanırsa; a)Küçük pistonun yüzeyindeki basınç kaç pascal dır? b)Büyük pistonun yüzeyindeki basınç kaç pascal dır? c)F2 kuvveti kaç N olur?

17. F2 F1 A2 = 10 cm2 A1 = 1 cm2 Küçük koldaki Basınç; P = P = P = ? A1 = 1 cm2 = 10-4 m2 F1 = 10 N F1 10 A1 10-4 P = 105 Pascal Basınç Su cenderelerinin her yüzeyinde aynı olduğundan Büyük koldaki basınçta 105 Pascal olur

18. F2 F1 A2 = 10 cm2 A1 = 1 cm2 Büyük koldaki Basınç; P = F2 = ? A2 = 10 cm2 = 10-3 m2 P = 105 Pascal F2 A2 F2 = P . A2 = 105 . 10-3 F2 = 102 N F1<F2

19. ÖRNEK Şekildeki su cenderesinde A1 = 1 cm2 , A2 = 100 cm2 dir. Arabanın ağırlığı G=920 N dur. Arabanın kaldırılabilmesi için F1 kuvveti ne olmalıdır?

20. ÖRNEK F1 = ? F2 = G =920N A1 = 1 cm2 =10-4 m2 P 2 P1 A2 = 100 cm2 =10-2 m2 P P1 = P2 F2 F1 F2 F1 = . A1 A2 A1 A2 920 . 10-4 F1 = 10-2 = F1 = 9,2 N

21. GAZLARIN BASINCI

22. P P P Günlük hayatta kullandığımız çeşitli gazlar belli bir basınç altında ve bir kapta saklanır

23. Basınç Gaz Sıvı Bunun sebebi gazların belli bir basınç altında sıkıştırılabilmeleridir. Gazlar sıkıştırıldıklarında basınçları artar ve sıvı hale geçerler

24. P P İçeride basınç fazla P Dışarıda basınç az Parfümlerin içerisinde sıkıştırılmış gazlar bulunmaktadır. Bu gazların bir kısmı basınç etkisiyle sıvı durumdadır. Parfümlerin üst taraflarında bulunan düğmelerine basıldığında sıkıştırılmış olan gaz dışarıya çıkmaktadır.

25. ATMOSFER BASINCI Dünyamızda ki hava karışımı; % 78 Azot % 21 Oksijen % 0,03 Karbondioksit ve diğer gazlar bulunur

26. Atmosfer Basıncı - Yükseklik Basınç Artar Basınç azalır

27. Civa Cetvel Toriçelli Borusu Dik tutturucu Açıkhava Basıncının ÖlçülmesiToriçelli Deneyi Açıkhava basıncını ölçmek için bir deney yapacağız bunun için bize;

28. Toriçelli borusu ve civa çanağını civa ile dolduralım. Tamamına kadar doldurulacak Yarısına kadar doldurulacak

29. Şimdi toriçelli borusunun ağzını kapatarak civa çanağının içerisine daldıralım Borudaki civa seviyesi neden azaldı? Borudaki civa neden tamamen dökülmedi?

30. Sıvılar basıncı her yöne ve aynı büyüklükte iletir. Boru içindeki civa ağırlığından dolayı çanaktaki civaya bir basınç uygular Borunun açık ucundan etki eden hava basıncı , borudaki civanın basıncı ile dengelenmişti

31. 10 h=76 cm 0,76 m Borudaki civanın basıncına P1 , Açıkhava basıncına da P0 dersek ; Toriçelli yaptığı deneyde civa yüksekliğini 76 cm olarak bulmuştu P0 = P1 olmalıdır P1 = g . h. d dciva =13,6 gr/cm3 = 13600 kg/m3 P1 = 10 .13600. 0,76 P1 = 103360 Pa P1 = 105 Pa P1 = 1 atm P0 = 1 atm Açıkhava basıncı bulunur

32. Deniz seviyesinde açıkhava basıncı 1 atm olarak alınmıştır Bu 1 atm lik basınç, 76 cm veya 760 mm lik civa sütununun basıncına eşit olduğu için basınç birimi olarak; 1 atm = 760 mm-Hg olarak ta kullanılır.

33. Barometre Hava basıncını ölçmeye yarayan alettir. Hava basıncını ölçerek, hava durumunu önceden tahmin etmek ve dağların yüksekliğini ölçmek için kullanılır Barometre