Page 31 - Fizik 10 | 2. Ünite
P. 31

2. BÖLÜM: KALDIRMA KUVVETİ


            “Sıvıların c�s�mlere uyguladığı kaldırma kuvvet�” etk�nl�ğ�nde görüldüğü
            g�b� sıvı �ç�ne bırakılan c�s�mlere sıvı tarafından c�sm�n ağırlığına zıt
            yönde b�r kuvvet etk� eder. Bu kuvvete  kaldırma kuvvet� den�r. Kal-
            dırma kuvvet�n�n varlığını �lk kanıtlayan k�ş� Arch�medes’t�r (Arş�med).
            Bu nedenle akışkanların kaldırma kuvvet�n� açıklayan �lkeye  Arch�me-
            des İlkes� den�r.

            Arch�medes, bu kuvvet� deneysel olarak bulmuş fakat kuvvet�n büyük-
            lüğünü veren matemat�ksel model, basınç kavramı açıklandıktan sonra
            elde ed�lm�şt�r.                                                             F 1  h 1
                                                                                   F 3      F 4  h 2
            Sıvı �ç�ne bırakılan c�sme, sıvının uyguladığı kaldırma kuvvet�, c�sme   h
            uyguladığı  basınç  kuvvet�n�n  farkından  kaynaklanır.  Bu  durum
            Şek�l 2.36’dak� tamamı sıvı �ç�nde olan s�l�nd�r şekl�ndek� c�s�m üzer�nde   F 2
            göster�lm�şt�r.

            Sıvı tarafından s�l�nd�r�n üst yüzey�ne F , alt yüzey�ne F , yan yüzeyle-  Şek�l 2.36: S�l�nd�re etk� eden sıvı
                                               1
                                                             2
            r�ne �se F  ve F  büyüklüğünde basınç kuvvet� uygulanmaktadır.         basınç kuvvetler�
                          4
                     3
            Sıvı yüzey�nden der�nlere �n�ld�kçe sıvı basıncı kuvvet�n�n büyüklüğünün
            arttığı ve F = h$d Sıvı $g$A bağıntısıyla hesaplandığı �fade ed�lm�şt�.
            S�l�nd�r�n yan yüzeyler�ne etk� eden F  ve F kuvvetler� eş�t büyüklükte
                                             3
                                                  4
            ve zıt yönlü olduğu �ç�n bu kuvvetler b�rb�r�n� dengeler.
            S�l�nd�r�n alt ve üst yüzey alanlarına A den�l�rse bu yüzeylere etk� eden
            sıvı basınç kuvvetler�

               F  1  = h $ d Sıvı $ g $ A
                    1
               F  2  = h $ d Sıvı $ g $ A bulunur.
                    2
            h 1     : C�sm�n üst yüzey�n�n sıvı yüzey�nden olan der�nl�ğ�

            h       : C�sm�n alt yüzey�n�n sıvı yüzey�nden olan der�nl�ğ�
             2
            d Sıvı   : Sıvının özkütles�                                               S�mülasyon

            g       : Yer çek�m� �vmes�

            h > h olduğundan F > F  olur. C�sme yukarı yönde etk� eden b�leşke
             2
                               2
                                   1
                 1
            kuvvet, c�sme sıvı tarafından uygulanan kaldırma kuvvet�ne eş�tt�r.
                 F  = F - F 1   F  ve F  değerler� yer�ne konulursa             Kaldırma kuvvet�n�n bağlı
                             1
                  K
                                   2
                      2
                                                                                  olduğu değ�şkenler�
               F  K  = (h - h ) $ d Sıvı $ g $ A    olur.                       karekoddan yararlanarak
                     2
                         1
            Buradak� h - h  farkı s�l�nd�r�n yüksekl�ğ�ne (h) eş�t olduğundan         �nceley�n�z.
                         1
                      2
               F  K  = h $ A $ d Sıvı $ g    denklem� elde ed�l�r.
            Buradak� V Batan  = h $ A s�l�nd�r�n sıvıya batan kısmının hacm�n� ver�r. Böy-
            lece kaldırma kuvvet�n�n büyüklüğünü veren bağıntı
                 F  = V Batan $ d Sıvı $ g   olarak bulunur.
                  K



                                                                                        10. SINIF FİZİK     99
   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36