Katı maddelerin basınçları temas ettikleri yüzey

FEN ve TEKNOLOJİ / BASINÇ
KATILARDA
BASINÇ
1
FEN ve TEKNOLOJİ / BASINÇ
Elma keserken bıçağın hangi tarafını
kullanırsınız?
Düz tabanlı bir spor ayakkabı ile mi
yoksa kramponla mı toprak zeminde
daha belirgin izler bırakırsınız?
İş makinesinde
toprağı kazan kısmın
ucu neden tek parça
halinde değil de sivri
ve dişli bir yapıya
sahiptir?
2
FEN ve TEKNOLOJİ / BASINÇ
Katı maddeler ağırlıklarından dolayı temas ettikleri yüzeylere kuvvet uygular.
Birim yüzeye etki eden dik kuvvete basınç denir.
Ağırlık
Yüzey
3
FEN ve TEKNOLOJİ / BASINÇ
Sünger üzerine özdeş cisimler konulup birinin üzerine ağırlığı az olan cisim
konulduğunda sünger az çöker, diğerinin üzerine ağırlığı fazla olan cisim
konulduğunda sünger çok çöker.
Buna göre süngerdeki çökme miktarı süngere uygulanan kuvvete bağlıdır.
m1 < m2
P1 < P2
4
FEN ve TEKNOLOJİ / BASINÇ
Tuğlalar özdeştir. I., II. ve III. durumlarda tuğlaların
yere yaptıkları basınçları karşılaştıralım.
PIII>PII>PI
Cismin ağırlığı ile basınç doğru orantılıdır.
Cismin ağırlığı arttıkça yüzeye uygulanan basınç artar.
5
FEN ve TEKNOLOJİ / BASINÇ
Ekmek keserken, meyve soyarken, bıçağın keskin kısmını kullanırız. Aynı kuvveti uygulasak da
bıçağın kalın tarafıyla ekmeği kesemez, meyveyi soyamayız.
Zeytine kaşık batırmak çok zordur, ama çatalı az bir kuvvet uygulayarak zeytine batırabiliriz.
Çiviyi tersten tahtaya çakamayız, ama az bir kuvvetle çiviyi sivri tarafından tahtaya çakabiliriz.
Karda, kayakla daha az batarak yürüyebilirken ayakkabıyla daha fazla batarız.
Bütün bu örneklerden de görüldüğü
üzere bir yüzeye uygulanan kuvvetin
büyüklüğü gibi kuvvetin uygulandığı
yüzeyin büyüklüğü de önemlidir.
6
FEN ve TEKNOLOJİ / BASINÇ
Özdeş süngerlerin üzerine eşit ağırlıktaki iki cisimden biri dikey olarak (dar
yüzeyi üzerine), diğeri yatay olarak (geniş yüzeyi üzerine) konuluyor. Geniş
yüzey üzerine konulduğunda sünger az çöker, dar yüzeyi üzerine
konduğunda daha fazla çöker.
Cisimler eşit ağırlıktadır ama
süngere temas ettikleri yüzey
alanları farklıdır. Cisim dikey
konumda iken ağırlığı daha
1
2 küçük bir yüzeye etki ettiği için
1
2 süngeri daha çok sıkıştırmıştır.
Buna göre süngerdeki çökme
miktarı, cismin süngere temas
yüzeyine bağlıdır.
A <A
P >P
7
FEN ve TEKNOLOJİ / BASINÇ
Raptiyenin ucu dar, başı geniş yüzeylidir. Raptiye parmaklar arasında sıkıştırıldığında
raptiyenin ucundaki basıncın, baş kısmındaki basınca göre daha büyük olduğu
anlaşılabilir.
Katı maddelerin basınçları temas ettikleri yüzey alanı
ile ters orantılıdır. Kuvvet uygulanan yüzeyler
küçüldüğünde meydana gelen basınç artar.
8
FEN ve TEKNOLOJİ / BASINÇ
Tüm delici ve kesici aletlerin sivri uçlu yapılması, örneğin; bıçak, jilet, çivi,
iğne ve raptiyenin sivri uçlu olması basıncı büyütmek içindir.
9
FEN ve TEKNOLOJİ / BASINÇ
Ekmeği kesmek için kullandığımız bıçağın yüzey alanının küçük olması basıncı artırır.
Bıçak köreldikçe yüzey alanı artar, bıçak kesmekte zorlanır. Bu nedenle bıçak bilenir.
Bıçak bilenince yüzey alanı küçülür ve basınç artacağından ekmek daha kolay kesilir.
Çatalların sivri uçlu olması, basıncı büyütür. Böylece çatallar, yiyeceklere rahatça saplanır.
10
FEN ve TEKNOLOJİ / BASINÇ
Karlı veya çamurlu bir zemine bastığımızda ayak izlerimizi rahatlıkla fark
edebiliriz. Bu izler yere uyguladığımız kuvvet neticesinde oluşur. Tek ayağımızı
kaldırdığımızda meydana gelen izler basınç arttığından daha da derinleşir.
11
FEN ve TEKNOLOJİ / BASINÇ
Eşit büyüklükte kuvvet uygulandığında zemine yapılan
basınçları karşılaştırdığımızda ilk resimdeki basınç,
yüzey alanı küçük olduğu için daha fazladır.
12
FEN ve TEKNOLOJİ / BASINÇ
Şişirdiğimiz balona tek bir çivi ile bir miktar kuvvet uyguladığımızda balon
patlarken çok sayıda çivi olan sisteme daha önce uyguladığımız kuvvete eşit
değerde kuvvet uyguladığımızda balonun patlamadığını görürüz.
Bu olayda kuvvetler aynı olduğu halde tek bir çivinin ve çok sayıda çivinin
yüzey alanları farklıdır. Bu nedenle balona uyguladıkları basınç da farklıdır.
13
FEN ve TEKNOLOJİ / BASINÇ
Futbolcular krampon adı verilen altı çıkıntılı ayakkabılar giyerler. Bu çıkıntılarla
yere değme yüzeyi küçültülerek basınç büyütülmüş olur. Böylelikle krampon
çimlere daha fazla batar ve kayma ihtimali azalmış olur. Fakat bunların dişleri
kısadır, dolayısıyla çok derine batmaz, sadece toprağın yüzeyine tutunurlar.
14
FEN ve TEKNOLOJİ / BASINÇ
İnce topuklu ayakkabı giyen bir kişinin düz tabanlı ayakkabı
giymesine göre yumuşak zemine daha fazla batmasının sebebi
yüzey alanın küçük, dolayısıyla basıncın büyük olmasıdır.
15
FEN ve TEKNOLOJİ / BASINÇ
• Trenlerin tekerlek sayısının çok olması basıncı düşürür ve bu şekilde rayların şekil
bozukluğuna uğraması önlenir.
• Traktörlerin arka tekerlekleri geniş yapılarak toprağa batması önlenir.
• İş makinelerinin lastik ya da paletlerinin geniş yapılmasında basıncın azaltılması amaçlanır.
16
FEN ve TEKNOLOJİ / BASINÇ
Ayağına kayak veya kar ayakkabısı giyen
bir kişi yere daha az basınç
uygulayacağından karda daha az batar.
Fil, gergedan, deve gibi hayvanların ağırlıkları oldukça fazladır.
Ama ayak taban alanları geniş olduğu için yaptıkları basınç
küçük olur. Yumuşak zeminde kolaylıkla yürüyebilirler.
17
FEN ve TEKNOLOJİ / BASINÇ
Katılar üzerine uygulanan kuvveti şiddetini ve yönünü değiştirmeden aynen iletirken
basıncı yüzeye bağlı olarak değiştirirler. Şekilde görüldüğü gibi bir çekiçle çiviye
vurulduğunda, çivi başında ve çivi ucunda kuvvet aynı olur. Fakat, çivi ucu çivi
başından daha küçük olduğu için uçtaki basınç baştaki basınçtan daha büyüktür.
A1>A2
P1<P2
18
FEN ve TEKNOLOJİ / BASINÇ
Katılar ağırlıklarından dolayı temas ettikleri
yüzeylere kuvvet uygular.
Birim yüzeye etki eden dik kuvvete basınç denir.
Basınç, kuvvet ile doğru orantılı, yüzey alanı ile
ters orantılıdır.
19