Basınç Ders Notu

Basınç Ders Notu

Basınç konusu TYT Fizik’te katı, sıvı ve gazların oluşturduğu basınçların farklı özellikleri üzerinden ele alınır.

1. Basınç

Bir yüzeye dik olarak etki eden kuvvetin birim alana düşen miktarına basınç denir.

P = F / A

P = Basınç F = Dik kuvvet A = Yüzey alanı

Basıncın birimi Pascal’dır.

1 Pa = 1 N/m²

1. Katı Basıncı

Yatay zeminde duran bir katı için:

P = G / A

G = Ağırlık A = Temas alanı

Katı basıncı:

Ağırlık artarsa → Artar

Temas alanı artarsa → Azalır

Örnek:

Aynı ağırlıktaki iki cisimden temas alanı küçük olan zemine daha büyük basınç uygular.

1. Katı Cismin Duruşu

Bir cisim farklı yüzeyleri üzerine konulduğunda ağırlığı değişmez.

Ancak temas alanı değişebilir.

Temas alanı küçülürse: Basınç artar.

Temas alanı büyürse: Basınç azalır.

1. Basınç Kuvveti

Bir yüzeye etki eden toplam dik kuvvete basınç kuvveti denir.

F = P × A

Basınç ile basınç kuvveti aynı kavram değildir.

Aynı basınç altında alan büyürse basınç kuvveti de büyür.

1. Sıvı Basıncı

Durgun sıvının belirli bir derinlikte oluşturduğu basınç:

P = h × ρ × g

h = Derinlik ρ = Yoğunluk g = Yer çekimi ivmesi

Sıvı basıncı:

Derinlik arttıkça artar.

Yoğunluk arttıkça artar.

Yer çekimi ivmesi arttıkça artar.

1. Sıvı Basıncının Bağlı Olmadığı Değişkenler

Sıvı basıncı doğrudan:

• Kabın şekline
• Kabın taban alanına
• Sıvının toplam miktarına

bağlı değildir.

Aynı sıvıda aynı derinlikte bulunan noktaların basınçları eşittir.

1. Derinlik

Sıvı basıncında sıvı yüzeyinden olan düşey derinlik kullanılır.

Derinlik arttıkça basınç artar.

Örnek:

Bir su deposunda alt delikten çıkan suyun daha uzağa gitmesinin nedeni alt noktadaki basıncın daha büyük olmasıdır.

1. Yoğunluğun Etkisi

Aynı derinlikte:

Yoğunluğu büyük sıvı → Daha büyük basınç

Yoğunluğu küçük sıvı → Daha küçük basınç

1. Kap Şekli

Sıvı basıncı kabın şekline bağlı değildir.

Aynı sıvı yüksekliğine sahip farklı şekilli kapların taban basınçları eşit olabilir.

Ancak taban alanları farklıysa basınç kuvvetleri farklı olabilir.

1. Sıvı Basınç Kuvveti

Basınç kuvveti:

F = P × A

ile ilişkilidir.

Aynı basınç altında yüzey alanı büyükse basınç kuvveti de büyüktür.

1. Bileşik Kaplar

Alt bölümleri birbirine bağlı kaplara bileşik kaplar denir.

Aynı sıvı bulunan ve açık hava ile temas eden bileşik kaplarda denge durumunda sıvı seviyeleri aynı olur.

Kapların genişlik veya şekilleri bu sonucu değiştirmez.

1. Pascal Prensibi

Kapalı bir sıvıya uygulanan basınç, sıvının her noktasına aynen iletilir.

Hidrolik sistemlerde:

P₁ = P₂

F₁ / A₁ = F₂ / A₂

Küçük piston alanına uygulanan küçük kuvvet, büyük piston üzerinde daha büyük kuvvet oluşturabilir.

1. Hidrolik Sistemler

Pascal prensibinden yararlanılan sistemler:

• Hidrolik fren
• Hidrolik lift
• Kriko
• İş makineleri

Piston alanı büyüdükçe aynı basınç altında oluşan kuvvet artar.

Hidrolik sistemlerde kuvvetten kazanç olabilir ancak enerjiden kazanç olmaz.

1. Gaz Basıncı

Gaz tanecikleri sürekli ve rastgele hareket eder.

Taneciklerin kabın yüzeylerine çarpması sonucu gaz basıncı oluşur.

Gaz basıncı kabın tüm yüzeylerine etki eder.

1. Gaz Basıncını Etkileyen Faktörler

Kapalı kaptaki gaz basıncı genel olarak:

• Sıcaklığa
• Gaz miktarına
• Hacme

bağlıdır.

Sabit hacimde:

Sıcaklık artarsa → Basınç artar.

Sabit sıcaklıkta:

Gaz miktarı artarsa → Basınç artar.

Hacim azalırsa → Basınç artar.

1. Açık Hava Basıncı

Atmosferin oluşturduğu basınca açık hava basıncı denir.

P₀ veya Patm ile gösterilebilir.

Açık hava basıncı her yönde etki eder.

Yükseklik arttıkça açık hava basıncı azalır.

Yükseklik ↑ → Atmosfer basıncı ↓

1. Barometre

Açık hava basıncını ölçen araca barometre denir.

Torricelli deneyinde cıva kullanılmıştır.

Deniz seviyesinde yaklaşık:

1 atm = 76 cmHg

olarak kabul edilir.

Açık hava basıncı artarsa cıva seviyesi yükselir.

Açık hava basıncı azalırsa cıva seviyesi düşer.

1. Manometre

Kapalı kaptaki gaz basıncını veya basınç farkını ölçmede kullanılan araca manometre denir.

Manometrede sıvı seviyeleri arasındaki fark, basınç farkı hakkında bilgi verir.

Barometre: Açık hava basıncı

Manometre: Gaz basıncı veya basınç farkı

1. Günlük Hayatta Basınç

Katı basıncı:

• Kar ayakkabılarının geniş yapılması
• Bıçakların keskin olması
• İnce topuklu ayakkabılar

Sıvı basıncı:

• Baraj duvarlarının alt kısımlarının daha kalın yapılması

Açık hava basıncı:

• Pipet
• Şırınga
• Vantuz
• Vakumlu ambalaj

Sınavda Dikkat Edilecek Noktalar

• Basınç ile basınç kuvvetini karıştırma.
• Katı basıncında ağırlık artarsa basınç artar.
• Temas alanı artarsa katı basıncı azalır.
• Sıvı basıncı P = h × ρ × g bağıntısıyla bulunur.
• Sıvı basıncı kabın şekline bağlı değildir.
• Aynı sıvıda aynı derinlikte basınç eşittir.
• Sıvı basıncı ile basınç kuvveti aynı değildir.
• Pascal prensibinde basınç aynen iletilir.
• Gaz basıncı kabın bütün yüzeylerine etki eder.
• Yükseklik arttıkça açık hava basıncı azalır.
• Barometre açık hava basıncını ölçer.
• Manometre gaz basıncını ölçmede kullanılır.

Kısa Özet

• P = F / A
• Katı basıncı → Ağırlıkla doğru, alanla ters orantılı
• Sıvı basıncı → P = h × ρ × g
• Derinlik artarsa sıvı basıncı artar.
• Yoğunluk artarsa sıvı basıncı artar.
• Kap şekli sıvı basıncını değiştirmez.
• Basınç kuvveti → F = P × A
• Pascal → F₁/A₁ = F₂/A₂
• Gazlar kabın her yüzeyine basınç uygular.
• Yükseklik artarsa açık hava basıncı azalır.
• Barometre → Açık hava basıncı
• Manometre → Gaz basıncı