Page 31 - Fen Lisesi Fizik 10 | 2.Ünite

2. ÜNİTE BASINÇ VE KALDIRMA KUVVETİ

Bunlar F ve F sıvı basınç kuvvetleri ile G ağırlığıdır. Silindirik ci- NELER ÖĞRENDİK?
1
2
sim, dengede olduğuna göre bu kuvvetlerin bileşkesinin büyüklüğü
sıfırdır. Bu durum aşağıdaki gibi ifade edilir. Sıvı içerisine bırakılmış küp
F - F - G = 0 şeklindeki bir cisim, tamamı sıvı
içinde olacak şekilde dengede-
1
2
Bu eşitlikte F – F = G olur. dir. Cismin üst ve alt yüzeylerine
2
1
Aynı zamanda cismin ağırlığı kaldırma kuvveti tarafından denge- etkiyen basınç kuvvetlerinin bü-
lendiği için F – F sıvı basınç kuvvetlerinin büyüklüğünün farkı, sıvı- yüklüğü F ve F , cisme etkiyen
1
2
1
2
nın kaldırma kuvvetinin büyüklüğünü (F ) verir. kaldırma kuvvetinin büyüklüğü
k
F = P .A – P .A F ve cismin ağırlığı G’dir.
2
k
1
k
F = h .d .g.A – h .d .g.A
1
s
2
s
k
F = (h – h ).d .g.A
2
1
k
s
h = h – h silindirin yüksekliğini verir. F 1
1
2
Cismin sıvı içinde kalan hacmi ise V = h.A olacağına göre cisme
etkiyen kaldırma kuvvetinin büyüklüğü aşağıdaki gibi ifade edilir. F K
F = V.d .g
s
k
(Görsel 2.74’te verilen cismin hacminin tamamı sıvı içindedir.) G F 2
Sonuç olarak sıvıların kaldırma kuvvetiyle ilgili aşağıdaki bağıntıya Buna göre
ulaşılır. I. G = F – F 1
2
II. F = F – F 1
k
2
F = V .d .g III. F +F +F = 0
k b s 1 2 k
Yargılarından hangileri doğ-
F k : Kaldırma kuvvetinin büyüklüğü (N) rudur?
V b : Cismin batan kısmının hacmi (m )
3
d s : Sıvının özkütlesi (kg/m )
3
g : Yer çekimi ivmesi (m/s )
2
Batan cisimler hariç sıvı içindeki cisimlere etkiyen kaldırma kuv-
vetinin büyüklüğü, cismin dolayısıyla yer değiştiren sıvının ağırlığına
eşittir. Çünkü V , cismin sıvı içinde kalan hacmi olduğuna göre bu MERAKLISINA
b
hacimdeki sıvı cisimden dolayı yer değiştirmiştir. F =V .d .g eşitliği
k
s
b
de aynı zamanda yer değiştiren sıvının ağırlığı anlamına gelir. Bu du- Şamandıra
rum Archimedes (Arşimet) Prensibi olarak bilinir.
Archimedes Prensibi; suya daldırılan bir cisme etki eden kal-
dırma kuvvetinin, bu cisim tarafından yeri değiştirilen sıvının ağırlı-
ğıyla aynı büyüklükte olmasıdır. Bu prensip, günümüzde şamandıra
sistemlerinde, su altı
ve su üstü araçlarının
yapımında ve hidros-
tatik mühendisliğinde Görsel 2.76: Rezervuar kesiti
kullanılmaktadır. Rezervuarlar içinde musluğun
Cisimler sıvı içeri- suyu kesebilmesi için musluğa
sine bırakıldıklarında bağlı olan Görsel 2.76’daki gibi bir
Görsel 2.75’teki gibi şamandıra (flatör) bulunur. Rezer-
yüzme, askıda kalma vuarın içine su doldukça içi hava
ve batma olmak üzere ile dolu olan şamandıra suyun kal-
dırma kuvveti ile su yüzeyinde yük-
üç farklı biçimde den- selmeye başlar. Şamandıra belli bir
ge durumuna gelir. yüksekliğe çıktıktan sonra muslu-
ğu kapatarak su akışını engeller.
(Komisyon tarafından yazılmıştır.)
Görsel 2.75: Yüzen, askıda kalan ve batan cisimler

103