Hap Bilgi Oturumu

Merhaba, bana Fen Bilimleri ile ilgili ne sormak istersin?

Katı basıncı, bir cismin bir yüzeye uyguladığı kuvvetin (genellikle cismin ağırlığı) o yüzeye temas eden alana bölünmesiyle bulunur. Temel formül:

P = F / A

burada P basınç (Pascal, Pa), F yüzeye dik olan kuvvet (Newton, N) ve A temas alanı (metrekare, m²) dir.

Adım adım nasıl hesaplanır:
1. Kuvveti (F) bulun: Yatay bir yüzeyde duran bir cisim için yüzeye uygulanan dik kuvvet genelde cismin ağırlığıdır; F = m·g (m = kütle, g ≈ 9.8 m/s²). Eğer yüzey eğikse, yüzeye dik kuvveti bulmak için ağırlığın normal bileşenini kullanmalısınız (F = m·g·cosθ).


2. Temas alanını (A) bulun: Cismin yüzeye temas eden kısmının alanını ölçün. Birimler mutlaka m² olmalı. Örneğin santimetrekareyle ölçerseniz metreye çevirin: 1 cm² = 0.0001 m².


3. Formüle koyup hesaplayın: P = F / A. Sonuç Pascal (Pa) olur; 1 Pa = 1 N/m². Büyük sayılar için kilopascal (kPa) veya megapaskal (MPa) kullanılır.







Bazı ek noktalar:
- Eğik yüzeylerde veya dinamik durumlarda yüzeye uygulanan kuvvet yüzeye dik bileşeni olmalıdır (yani F = mg·cosθ gibi).
- Eğer bir cisim sıvı içindeyse, cisim tarafından uygulanan basınç hesaplanırken sıvı basıncı kavramları da devreye girer; ama düz katı-yüzey temasında temel formül aynı kalır.


Özet: Katı basıncı = yüzeye dik kuvvet / temas alanı. Birimleri düzenli kullanın ve eğik yüzeylerde dik bileşeni hesaplayın.

Sıvı hali nedir ve nasıl davranır: Sıvılar, katı ve gaz arasında kalan maddedir. Belirli bir hacimleri (sabit bir miktar yer kaplarlar) vardır ama belirli şekilleri yoktur — bulundukları kabın şeklini alırlar. Molekülleri birbirine yakın yerleşmiştir ama katılardaki gibi sabit değildir; birbirlerinin üzerinden kayarak hareket edebilirler. Bu hareket sıvıların akmasını sağlar.

Temel özellikler
- Sabit hacim: Aynı sıcaklık ve basınçta sabit bir hacimleri vardır.
- Şekil alıcılık: Kabın şeklini alırlar, kendi başlarına sabit bir şekilleri yoktur.
- Akışkanlık: Moleküller serbestçe hareket ettiğinden akarlar; akış hızı viskozite ile belirlenir.
- Büyük oranda sıkıştırılamazlık: Gazlara göre çok az sıkıştırılabilirler.
- Yüzey gerilimi: Moleküller yüzeye yakınken birbirlerini çektiği için yüzey bir "zar" gibi davranabilir (damla oluşumu, su böceklerinin su üzerinde yürüyebilmesi).



Sıvı basıncı (hidrostatik basınç)
Sıvı içindeki bir noktadaki basınç derinlikle artar. Temel formül:
p = ρ·g·h
burada p = sıvı basıncı (Pa), ρ = sıvının yoğunluğu (kg/m³), g ≈ 9.8 m/s² yerçekimi ivmesi, h = noktaya kadar olan derinlik (m). Not: Bu sadece sıvı sütunundan kaynaklanan basınçtır; üzerine atmosfer basıncı eklenir.



Pascal ilkesi ve kaldırma kuvveti (Arşimet prensibi)
- Pascal ilkesi: Kapalı bir sıvıya uygulanan basınç, sıvının her noktasına eşit şekilde iletilir. Bu, hidrolik pres gibi uygulamalarda kullanılır.
- Arşimet prensibi: Bir sıvıya batırılan cisim, yer değiştirttiği sıvının ağırlığı kadar bir kaldırma kuvveti (buoyant force) hisseder. Formül: Fk = ρ_sıvı · V_tutulan · g



Viskozite ve yüzey gerilimi
- Viskozite: Sıvıların akmaya karşı gösterdiği dirençtir. Bal yüksek viskoziteye sahiptir; su düşük viskoziteye.
- Yüzey gerilimi: Moleküller arasındaki çekim yüzeyde küçük bir gerilime neden olur. Sabun yüzey gerilimini düşürerek suyun yayılmasını sağlar.





Faz değişimleri (kısa)
- Erime/fondurma: Katı → sıvı (ısınma ile)
- Donma: Sıvı → katı (soğuma ile)
- Buharlaşma/kaçış: Sıvı → gaz (yüzeyden veya kaynama ile)
- Yoğunlaşma: Gaz → sıvı



Özet: Sıvılar sabit hacme sahiptir, kabın şeklini alır, akabilir, büyük oranda sıkıştırılamaz ve derinlikle artan hidrostatik basınca sahiptir. Pascal ilkesi ve Arşimet prensibi sıvı davranışlarını anlamada çok faydalıdır.

Sıvı basıncı (hidrostatik basınç) bir sıvı içindeki bir noktanın üzerine etki eden basınçtır. Basit formülü:

p = ρ · g · h

Burada:
- p: sıvıdan kaynaklanan basınç (Pascal, Pa)
- ρ (rho): sıvının yoğunluğu (kg/m³) — su için ≈ 1000 kg/m³
- g: yerçekimi ivmesi (≈ 9.8 m/s²)
- h: ölçülen noktaya kadar olan derinlik veya sıvı sütununun yüksekliği (m)

Neden böyle? Bir alan A üzerindeki sıvı sütununun ağırlığı F = ρ·V·g = ρ·(A·h)·g olur. Basınç P = F/A olduğundan P = ρ·g·h elde edilir.





Bazı önemli noktalar:
- Bu formül sadece sıvı sütununun neden olduğu ek basıncı verir. Yüzeydeki atmosferik basınç her zaman sıfırdan büyük olduğundan toplam mutlak basınç p_total = p_atm + ρgh şeklinde hesaplanır.
- Aynı derinlikteki basınç, sıvı miktarına veya kabın şekline bağlı değildir (hidrostatik paradoks).




Kısa hatırlatma: p = ρgh formülünü ezberleyin ve hangi değerin ne anlama geldiğini bilin. Toplam (mutlak) basıncı bulmak için atmosferik basıncı eklemeyi unutmayın.