KATILARIN ve DURGUN SIVILARIN BASINCI
Yeryüzünde bulunan bütün maddeler aðýrlýklarýndan dolayý bulunduklarý zemin üzerine kuvvet uygular. Uygulanan bu kuvvetler cisimler üzerinde bir basýnç oluþturur. Buna göre basýnç, kuvvetin bir etkisidir.
Katýlarýn Basýncý
Birim yüzeye dik olarak etki eden kuvvete basýnç denir.
Basýnç P, kuvvet F ve yüzey alaný da S ile gösterilirse,
 olur.
Bu baðýntýya göre, kuvvet sabit ise, basýnç yüzey alaný ile ters orantýlýdýr. Eþit aðýrlýktaki tavuðun bataklýkta ördekten daha fazla batmasýnýn nedeni, tavuðun ayaklarýnýn yüzey alanýnýn ördeðinkine göre küçük, dolayýsýyla basýncýnýn ördeðinkine göre büyük olmasýdýr. Ördeðin ayaðý perdeli olduðu için yüzey alaný büyük, basýncý ise küçüktür. Sivri uçlu çivinin ucundaki basýnç büyük olduðu için küt uçlu çiviye göre daha kolay çakýlýr.
Býçak köreldiði zaman bilelenerek yüzey alaný küçültülür ve basýncýn artmasý saðlanýr. Bu nedenle ayný kuvvetle daha kolay kesme iþlemi saðlanmýþ olur.
Basýnç, birim yüzeye etkiyen dik kuvvet idi. Åžekildeki cisim yatay ve düþey duvarlar arasýndadýr. Cismin aðýrlýðý yatay duvara etki ettiði için yatay duvara basýnç uygular. Düþey duvara aðýrlýðýndan dolayý kuvvet uygulamadýðý için basýnç da uygulanmaz.
|
| Åžekildeki cisim belirtilen yer-den düþey olarak kesilirse, her bir parçanýn basýncý bütün cismin basýncýna eþit olur.
|
|
Katýlar kendilerine uygulanan kuvveti ayýný yönde ve ayný büyüklükte iletirler.Fakat basýncý aynen iletmezler.
|
Åžekildeki çivinin geniþ yüzeyine Fkuvveti uygulandýðýnda bu kuvvet sivri uca da aynen iletilir. Dolayýsýyla sivri ucun yüzey alaný küçük olduðundan basýnç daha büyük olur.
S1>>S2 olduðundan, P2>>P1 olur.
|
|
DURGUN SIVILARIN BASINCI
Sývýlarýn belli bir þekli yoktur. Ýçinde bulunduklarý kabýn þeklini alýrlar. Sývýlarýn katýlardan temel farký akýþkan olmalarýdýr. Bundan dolayý sývýlar bulunduklarý kabýn taban ve yan yüzeylerine yani dokunduklarý her noktaya basýnç uygularlar.
Aðzýna kadar su dolukutunun K ve L noktalarýndan özdeþ delik açýldýðýnda alttaki delikten daha hýzlý sývý akýþý olup daha uzaktaki bir noktaya temas eder. Bunun nedeni L noktasýndaki sývý basýncýnýn K noktasýndakinden büyük olmasýdýr. Buna göre sývý basýncý sývý yüksekliði ile doðru orantýlýdýr.
|
|
Åžekilde h yüksekliðine kadar sývý dolu olan kabýn tabanýna uygulanan sývý basýncý,
P=h.psývý =h.d.g
baðýntýsý ile hesaplanýr.
|
|
Burada, h yüksekliði, basýncýn uygulandýðý noktanýn sývýnýn açýk yüzeyine olan dik yüksekliði, rsývý ise, sývýnýn özaðýrlýðýdýr.
Bu baðýntýya göre basýnç hem sývý yüksekliði, hem de sývýnýn özaðýrlýðý ile doðru orantýlýdýr.
Sývý basýncý bu iki niceliðin dýþýnda kabýn þekline ve biçimine baðlý deðildir. Sývý yüksekliði ve sývýnýn özaðýrlýðý deðiþmemek þartýyla sývý hacmine de baðlý deðildir.
Sývý basýncý yüzeye daima dik olarak etki eder. Kap yüzeyinde açýlan bir delikten çýkan sývýnýn yüzeye dik olarak çýkmasý da basýncýn yüzeye dik uygulandýðýný gösterir.
Åžekildeki düzgün silindirik kaba akýþ hýzý sabit olan musluktan su akýyor. Suyun yüksekliði zamanla düzgün olarak arttýðý için kabýn tabanýndaki sývý basýncý da zamanla düzgün olarak artar.
|
|
Åžekildeki kaba akýþ hýzý sabit olan musluktan su akýyor. Kap yukarý doðru daraldýðý için kaptaki sývý yüksekliði zamanla daha hýzlý artmaktadýr. Dolayýsýyla kabýn tabanýna etki eden sývý basýncýnýn artýþ miktarý artarak þekildeki gibi olur.
|
|
Yine þekildeki kaba akýþ hýzý sabit olan musluktan su akýyor. Kap yukarý doðru geniþlediði için kaptaki sývý yüksekliðindeki artýþ zamanla yavaþlayacaktýr.
|
|
Dolayýsýyla kabýn tabanýndaki sývý basýncýnýn zamanla deðiþimi þekildeki gibi olur.
Åžekildeki kapta birbirine karýþmayan r1 ve r2 özaðýrlýklý sývýlar vardýr. Kabýn tabanýndaki toplam sývý basýncý, sývýlarýn ayrý ayrý basýnçlarýnýn toplamýna eþittir.
Psývý = h1 . r1 + h2 . r2 dir.
|
|
BASINÇ KUVVETÝ
Bir kapta bulunan sývý, aðýrlýðýnýn etkisi ile dokunduðu bütün yüzeylere kuvvet uygular. Sývýnýn kap yüzeyinin tamamýna uyguladýðý kuvvete basýnç kuvveti denir.
|
|
Åžekildeki kabýn taban alaný S, sývýnýn özaðýrlýðý r ve sývý yüksekliði h ise, sývýnýn kap tabanýna uyguladýðý basýnç kuvveti
F=h.p.S baðýntýsý ile hesaplanýr.
Åžekildeki sývý dolu kabýn tabanýna etkiyen sývý basýnç kuvveti hesaplanýrken h sývý yüksekliði alýnýr. Kabýn yan yüzeylerinden birine uygulanan basýnç kuvveti sorulduðunda ise ortalama yükseklik yani  alýnýr. Basýnç kuvvetinin yüzeyin orta noktasýna uygulandýðý kabul edilir.
|
|
Silindirik ve prizma þeklindeki kaplarda sývýlarýn kap tabanýna uyguladýðý basýnç kuvveti sývýnýn aðýrlýðýna eþittir.
|
|
Düþey kesiti Åžekil - I deki gibi verilen kesik koni biçimindeki kabýn tabanýna etki eden sývý basýnç kuvveti noktalý çizgiler arasýnda kalan sývýnýn aðýrlýðýna eþittir. Geri kalan sývýnýn aðýrlýðý yan yüzeyler tarafýndan dengelenir.
|
|
Åžekil – II de ise yine tabana etki e-den sývý basýnç kuvveti, noktalý çizgiler arasý sývý dolu olsaydý o kadar sývýnýn aðýrlýðýna eþit olurdu.
Buna göre, Åžekil – I de basýnç kuvveti kaptaki mevcut sývýnýn aðýrlýðýndan küçük, Åžekil – II de ise sývýnýn aðýrlýðýndan büyüktür.
|
|
SIVILARIN BASINCI ÝLETMESÝ
(Pascal Prensibi)
Ýçine sývý çekilen bir enjektörün ucu kapatýlýp piston ileri doðru itilmeye çalýþýldýðýnda, itilemediði gözlenir. Yani sývýlarýn basýnç altýndaki hacim deðiþimleri önemsenmeyecek kadar azdýr. Yani pratikte sývýlar basýnç altýnda sýkýþtýrýlamaz.
Pascal prensibi :
Kapalý bir kaptaki sývýnýn herhangi bir noktasýna uygulanan basýnç kabýn þekli nasýl olursa olsun, kabýn iç yüzeylerinin her noktasýna sývý tarafýndan ayný büyüklükte iletilir.
Pascal prensibinden yararlanýlarak, bileþik kaplarýn ve su cenderelerinin çalýþma ilkeleri açýklanabilir.
|
|
Bileþik Kaplar
Åžekilleri ve kesitleri farklý iki ya da daha fazla kabýn tabanlarýnýn birleþtirilmesi ile elde edilen kaplara bileþik kaplar denir. Örneðin U borusu bileþik kaptýr.
Bileþik kaplardaki sývýnýn üst düzeyi hep ayný seviyededir. Örneðin kabýn K kesimine bir piston konulup sývý aþaðý doðru itilirse diðer iki koldaki sývý eþit miktar yükselir
|
| U borusunda ayný cins sývý varken ayný seviyedeki basýnçlar eþit olur. Åžekildeki U borusunda özkütleleri farklý sývýlar varken denge saðlanmýþtýr. U borusunun alt kýsmýnda kalan sývýnýn özkütlesi daha büyüktür.
Yani d1 > d2 dir.
|
|
Alttaki sývýnýn en alt düzeyinden yatay çizgi çizildiðinde (Y düzeyi) bu çizgi üzerindeki basýnçlar eþittir. Basýnç eþitliðinden
PM = PN
h2 . d2 = h1 . d1 olur.
Z düzeyi üzerindeki P ve R noktalarýndaki basýnçlar da eþittir. Fakat X düzeyi üzerindeki K ve L noktalarýndaki sývý basýnçlarý eþit deðildir. Eðer K ve L deki basýnçlar eþit olsaydý, d1 özkütleli sývýnýn en üst noktasý ile ayný yatay hizadaki d2 özkütleli sývý içindeki basýnçlar da eþit olmalýydý. Bu mümkün olmadýðý için PK basýncý ile PL basýncý da eþit olamaz, PK > PL olur.
Su Cendereleri
Tabanlarý birleþtirilmiþ kesitleri farklý iki silindir ve pistonlardan oluþur.
Küçük piston üzerine bir kuvvet uygulanarak sývý üzerine basýnç uygulanýr.
|
| Pascal prensibine göre, bu basýnç sývý tarafýndan büyük pistona aynen iletilir. Ýletilen basýnç büyük pistonun yüzey alanýndan dolayý büyük bir kuvvet oluþturur. Küçük pistona uygulanan basýnç  büyük pistona uygulanan basýnç P2 ise, 
Pascal prensibine göre ayný düzeydeki pistonlarýn her ikisine uygulanan basýnçlarýn eþitliðinden,
Su cendereleri basit makineye benzerler. Kuvvetten kazanç saðlar ama yoldan da kaybettirirler.
Sývýlarýn basýncý iletme özelliðinden yararlanýlarak günlük hayatta kullanýlan pek çok araç yapýlmýþtýr. Yýkama yaðlama sistemlerinde arabalarýn kaldýrýlmalarý, hidrolik frenler, emme–basma tulumbalarý. Bazý bitkilerin ve meyvelerin yaðýný ve suyunu çýkarmada kullanýlýr.
|
AÇIK HAVA BASINCI
Dünyanýn çevresindeki hava tabakasý çeþitli gazlarýn karýþýmýndan meydana gelmiþtir. Bu gaz tabakasýna atmosfer denir. Atmosferdeki gazlar da, katý ve sývýlar gibi aðýrlýðýndan dolayý dokunduklarý yüzeylere basýnç uygular. Bu basýnca açýk hava basýncý ya da atmosfer basýncý denir.
Açýk hava basýncýnýn deðeri yeryüzüne yakýn yerlerde en büyüktür. Yükseklere çýkýldýkça, hava molekülleri azalacaðý için açýk hava basýncýnýn deðeri azalýr.
Toriçelli Deneyi
Yaklaþýk bir metre uzunluðun da olan bir ucu kapalý cam boru alýnarak aðzýna kadar cýva dolduruluyor. Borunun açýk kýsmý el ile kapatýlýp cýva çanaðýna daldýrýldýktan sonra el çekildiðinde, cývanýn biraz çanaða boþalýp sonra sabit kaldýðý görülüyor. Bu durumda borudaki cýva yüksekliði 76 cm oluyor.
Borunun aðzý açýk olduðu halde cývanýn tamamýnýn çanaða boþalmamasýnýn nedeni, cýva basýncýnýn açýk hava basýncý tarafýndan dengelenmesidir.
|
|
Ayný deney farklý geniþlikteki borularla yapýldýðýnda cýva düzeyleri arasýndaki farkýn yine 76 cm olduðu görülüyor. Yani borudaki cýva yüksekliði borunun kesitine baðlý deðildir.
Toriçelli bu deneyi deniz seviyesinde ve 0 °C sýcaklýkta yapmýþtýr.
Açýk hava basýncýnýn ölçüldüðü aletlere barometre denir. Åžekildeki barometrede çanaktaki cýva üzerine etki eden açýk hava basýncý, cýva tarafýndan itilerek, borudaki cýva basýncýný dengeler.
Buna göre,
P0 = Pcýva
P0 = h . r = 76 . 13,6
P0 = 1033,6 g.f/cm2 dir.
Bu sonuca göre açýk hava, deniz düzeyinde 1 cm2 lik yüzeye 1 kg-f den fazla yani yaklaþýk 10 N deðerinde kuvvet uygulamaktadýr.
|
|
Açýk Hava Basýncýnýn Etkileri
1. 
Ýçi su dolu bardaðýn aðzý hava kalmayacak þekilde kaðýtla kapatýlýp þekildeki gibi ters çevrildiðinde suyun dökülmediði görülür.
Suyun dökülmemesinin nedeni, suyun kaðýda uyguladýðý basýncýn, açýk havanýn kaðýda uyguladýðý basýnca eþit ya da küçük olmasýdýr.
Akýþkanlarýn Basýncý
Bir yerden baþka bir yere uygun þartlarda akabilen maddelere akýþkan maddeler denir. Sývýlar ve gazlar akýþkan maddelere örnektir. Akýþkanlar basýnç farkýndan dolayý akarlar ve akma yönü basýncýn büyük olduðu yerden küçük olduðu yere doðrudur.
Akýþkanlarla ilgili aþaðýdaki yargýlar geçerlidir.
1. Akýþkanlar daima basýncýn büyük olduðu yerden küçük olduðu yöne doðru akar. Daðlarda da sular daima aþaðý doðru akar. Binalarýn zeminindeki strofor yardýmý ile basýnç farký oluþturularak, su binanýn üst katlarýna kadar çýkarýlýr. Odanýn kapý ve penceresini açarak hava akýmý oluþturulmasý da basýnç farkýndan dolayýdýr.
2. Akýþkanlarýn kesit alaný daraldýkça akýþ hýzý artar. Åžekildeki borunun dar kesitinde akan suyun v2 hýzý, geniþ kesitinden akan suyun hýzýndan büyüktür. (v2 > v1).
|
| Veya akýþkanýn hýzýnýn arttýðý yerde kesit alaný daralýr. Örneðin musluktan akan suyun aþaðý doðru hýzý artar ve kesiti daralarak incelir.
|
|
3. Akýþkanýn hýzýnýn arttýðý yerde basýncý azalýr. Åžekildeki düzenekte pompa yardýmýyla borunun K ucuna hava üflendiðinde, borudan sývý yükselerek püskürür. Sývýnýn yükselmesinin nedeni, sývýnýn açýk yüzeyine uygulanan açýk hava basýncý L ucuna iletilir, K ucunda ise akýþkanlarýn (havanýn) hýzý arttýðý için basýnç farký oluþur ve sývý, basýncýnýn büyük olduðu L ucundan, basýncýn küçük olduðu K ucuna doðru hareket eder.
|
|
KAPALI KAPLARDAKÝ GAZLARIN BASINCI
Gazlarýn basýncý, gaz moleküllerinin sürekli kabýn iç çeperlerine çarpmalarý sonucu oluþmaktadýr. Kabýn iç yüzeyindeki birim yüzeye, birim zamanda çarpma sayýsý ne kadar fazla ise, basýnç ta o kadar fazladýr. Gaz moleküllerinin kabýn iç yüzeyindeki her noktaya çarpma sayýsý eþit olduðundan, her noktadaki gaz basýncý da eþit olur.
Kapalý kaptaki gazlarýn basýncý genel olarak üç niceliðe baðlýdýr.
1. Sýcaklýk ve hacim sabit ise gaz basýncý molekül sayýsý ile doðru orantýlýdýr. (P ~ N)
2. Sýcaklýk ve molekül sayýsý sabit ise, kabýn yani gazýn hacmi ile ters orantýlýdýr. Hacim arttýkça basýnç azalýr, hacim azaldýkça basýnç artar.
3. Hacim ve molekül sayýsý sabit ise, gazýn basýncý mutlak sýcaklýkla doðru orantýlýdýr. Sýcaklýk arttýkça gaz moleküllerinin hýzý artar ve kabýn iç yüzeyinde birim alana çarpma sayýsý artar. Bu da basýncýn artmasýna neden olur.
Bu üç nicelik ve basýnç arasýndaki iliþki
P . V = k . N . T þeklinde olur.
P ; basýnç, V ; hacim, N ; molekül sayýsý,
T ; mutlak sýcaklýk, k ; sabit bir sayý
Boyle – Mariotte Kanunu
Bir miktar gazýn sýcaklýðý sabit kalmak þartý ile basýncý ile hacminin çarpýmý sabittir. Åžekilde piston ileri itilerek gaz sýkýþtýrýldýðýnda basýnç, hacim çarpýmý deðiþmez. P1 . V1 = P2 . V2 dir.
|
|
Manometreler
Kapalý kaptaki gazlarýn basýnçlarýný ölçmek için kullanýlan aletlere manometre denir. Manometrelerde borunun ucu kapalý veya açýk olabilir. Åžekildeki cam kapta bulunan gazýn basýncý kapalý uçlu manometrede h yüksekliðindeki cývanýn basýncýna eþittir.
|
|
Pgaz = Pcýva = h cm-Hg dir.
Bunun anlamý, gazýn basýncý h yüksekliðindeki cývanýn basýncýna eþittir. Manometreler, barometrelerden faydalanýlarak yapýlmýþtýr.
Açýk hava basýncýnýn P0 ve cm-Hg birimi cinsinden olduðu bir ortamda, açýk uçlu manometrede cýva düzeyleri arasýndaki fark þekildeki gibi h kadar ise,
Pgaz > P0 dýr.
Pgaz = P0 + h dir.
h deðeri cm cinsinden ise gaz basýncý cm-Hg cinsinden bulunur.
|
|
Açýk uçlu manometrede cýva düzeyleri eþit ise, gazýn basýncý açýk hava basýncýna eþittir.
Pgaz = P0 dýr.
Yine açýk uçlu manometrede cýva düzeyleri arasýndaki fark þekildeki gibi h kadar ise,
Pgaz < P0 dýr.
Pgaz = P0 – h dir.
|
|
Çocuk balonu gibi esnek kaplarda iç basýnç daima dýþ basýnca eþittir.Dýþ basýnç azalýrsa iç basýnç artar yani balon þiþer Dýþ basýnç artarsa iç basýnçta artar yani balonun hacmi küçülür. Eðer sýcaklýk ve molekül sayýsý deðiþmiyorsa ,balonun basýncýnýn artmasý hacminin küçülmesi ile saðlanýr. Örneðin esnek bir balon yükselirken hacmi artar ve belli bir balonu su içinde aþaðý doðru indirirsek dýþ artacaðý için balonun hacmi küçülür ve iç basýnç artar.
|
| 
