Page 117 - DEFTERİM FİZİK 10

2. Ünite: Basınç ve Kaldırma Kuvveti
Notlarım
2.2. KALDIRMA KUVVETİ

2.2.1. DURGUN AKIŞKANLARIN CİSİMLERE UYGULADIĞI
KALDIRMA KUVVETİ

Deniz ve göl sularında cinsleri ve boyutları birbirinden farklı pek çok cisimden
bazıları yüzer, bazıları bırakıldığı derinlikte kalır, bazıları da suyun dibine
batar. Örneğin suya bırakılan küçük bir taş batarken büyük kütleli tomruklar
batmaz. Metallerden yapılmış devasa gemiler (Görsel 2.60) ve plastik toplar
(Görsel 2.61) suda yüzerken küçük bir madeni para batar. Cisimler gaz
ortamlarda da askıda kalabilir ya da binlerce metre yükseklere çıkabilir. Sıcak
hava balonlarının uçması buna örnektir (Görsel 2.62).

Görsel 2.60 Görsel 2.61 Görsel 2.62

Bir akışkan içerisinde yüzmekte olan ya da askıda kalan cisimler, Newton’ın
I. hareket kanununa göre dengelenmiş kuvvetlerin etkisinde olduğundan
cisimlere ağırlıklarını dengeleyecek bir kuvvetin etki etmesi gerekir. Cisimlerin
batmasına engel olan bu kuvvet kaldırma kuvvetidir. Kaldırma kuvvetinin
varlığını ilk kanıtlayan kişi Yunan bilim insanı Archimedes (Arşimet)’tir. Bu
nedenle akışkanların kaldırma kuvvetini açıklayan ilkeye Arşimet ilkesi denir�

Archimedes, bu kuvveti deneysel olarak
keşfetmiştir. Kaldırma kuvvetinin büyüklüğünü
veren matematiksel model, basınç kavramı
F h açıklandıktan sonra elde edilmiştir. Sıvı içine
1 1
h bırakılan cisme sıvı tarafından uygulanan
h 2
F F
3 4 kaldırma kuvveti, sıvının cisme uyguladığı
F basınç kuvveti farkından kaynaklanır
2
Görsel 2.63 (Görsel 2.63).

Sıvı tarafından silindirin yüzeylerine F , F , F ve F büyüklüğünde basınç
1 2 3 4
kuvvetleri etki eder. Sıvı yüzeyinden derinlere inildikçe sıvı basınç kuvvetinin
büyüklüğü, F = h . d . g . A bağıntısına göre artar. Silindirin yan yüzeylerine
sıvı
etki eden F ve F kuvvetleri eşit büyüklükte ve zıt yönlüdür. Bu kuvvetler
3 4
birbirini dengeler. Silindirin alt ve üst yüzey alanlarına A denilirse bu yüzeylere
etki eden sıvı basınç kuvvetleri

F = h � d � d � A h : Cismin üst yüzeyinin sıvı
1 1 sıvı 1
yüzeyinden olan derinliği
F = h � d � d � A olarak bulunur� h : Cismin alt yüzeyinin sıvı
2 2 sıvı 2
yüzeyinden olan derinliği
d : Sıvının özkütlesi
Sıvı
h > h olduğundan F > F olur� g : Yer çekimi ivmesi
2 1 2 1

117