Kuvvet ve Hareket

Sıvıların Kaldırma Kuvveti Sıvılar içinde bulunan cisimlere ağırlık kuvvetine zıt yönde bir itme kuvveti uygular. Buna sıvının kaldırma kuvveti denir

Kaldırma kuvveti = 15N -12N = 3N Cisme uygulanan kaldırma kuvveti cismin hava-daki ağırlığı ile sudaki ağırlığı arasındaki farka eşittir. Kaldırma kuvveti Sıvıdaki ağırlık Havadaki ağırlık = - Kaldırma kuvveti = 15N -12N = 3N

Su Yağ Fsu = 20 – 12 = 8 N Fyağ = 20 – 14 = 6 N 14 N 12 N 20 N Cisme yağın uyguladığı kaldırma kuvveti, Cisme suyun uyguladığı kaldırma kuvveti, Fsu = 20 – 12 = 8 N Fyağ = 20 – 14 = 6 N

Sonuç: Suyun kaldırma kuvveti yağdan daha fazladır. Kaldırma kuvveti sıvıların cinsine bağlıdır. Kaldırma kuvveti sıvının yoğunluğuna bağlıdır.

Bir cismi sıvının içine yavaş yavaş daldıralım. Cismi suya daldırdıkça kaldırma kuvvetinin arttığını gözlemleriz. Kaldırma kuvveti cismin sıvıya batan hacmi ile doğru orantılıdır. 18 N 16 N 20 N I II

Örnek; Eşit hacim bölmeli K,L ve M cisimleri şekildeki gibi dengededir Örnek; Eşit hacim bölmeli K,L ve M cisimleri şekildeki gibi dengededir. Buna göre cisimlere uygulanan kaldırma kuvvetlerini karşılaştırınız. K L M sıvı Çözüm: Kaldırma kuvveti cismin batan hacmi ile doğru orantılıdır. FK = FM > FL

Kaldırma kuvveti taşan sıvının ağırlığına eşittir. Cismin yoğunluğu sıvının yoğunluğundan büyüktür

Kaldırma kuvveti cismin havadaki ağırlığından …………………… Kaldırma kuvveti cismin havadaki ağırlığından ……………………. ağırlığının farkına eşittir. Kaldırma kuvveti yer değiştiren …………………… ağırlığına eşittir.

Gazlar da Kaldırma Kuvveti Uygular Balonun havada asılı kalması havanın kaldırma kuvveti uyguladığını gösterir. Havanın uyguladığı kaldırma kuvveti, sıvılarda olduğu gibi cismin ağırlığına zıt yöndedir. Havanın kaldırma kuvveti; Cismin hacmi Gazın yoğunluğu niceliklerine bağlıdır.

Yoğunluk Birim hacimdeki madde miktarına yoğunluk denir. Kütle : m gram Hacim : V cm3 Yoğunluk = Kütle Hacim m V d =

50 mL Yoğunluğu anlamak için aşağıdaki etkinliği yapalım. Madde Kütle g Hacim mL Yoğunluk g/mL Su 50 mL Sıvı sabun Alkol Kum

1 2 Hangisi daha yoğun?

1 2 Hangisi daha yoğun?

> Örnek; K ve L cisimlerinin kütleleri yandaki gibi verilmiştir. 80 90 30 40 Hacim (cm3) Kütle (g) K L K ve L cisimlerinin kütleleri yandaki gibi verilmiştir. Buna göre cisimlerin yoğunluklarını karşılaştırınız. Çözüm; m V d = Yoğunluğu bulmak için dK = 90 30 = 3 g / cm3 dL = 80 40 dK dL > = 2 g / cm3

S S S R R R Sıvının yoğunluğu daha büyük Cismin yoğunluğu sıvının yoğunluğuna eşit Cismin yoğunluğu daha büyük

Örnek; L K M N Hangi cisimlerin yoğunlukları sıvıdan büyüktür? Hangi cisimlerin yoğunlukları sıvıdan azdır? Hangi cisimlerin yoğunlukları birbirine eşittir?

Şekildeki cisimlerin yoğunluklarını karşılaştırınız. Örnek; Şekildeki cisimlerin yoğunluklarını karşılaştırınız. P S R Çözüm; dR > dS > dP

Şekilde kütlesi ve hacimleri verilen cisimler, yoğunluğu 1g/cm3 olan sıvıya bırakıldığında hangi şekilde dengede kalabilir. Cisim Kütle Hacim 15 5 10 8 A) B) C) D)

Cismin ağırlığı kaldırma kuvvetinden büyüktür S P Cismin yoğunluğu sıvıdan küçük Kaldırma kuvveti cismin ağırlığına eşit R Cismin yoğunluğu sıvının yoğunluğuna eşit Cismin ağırlığı kaldırma kuvvetinden büyüktür Cismin yoğunluğu sıvının yoğunluğundan büyüktür S

Cisim askıda kalıyorsa Cisim yüzüyorsa Cisim askıda kalıyorsa Cismin yoğunluğu sıvının yoğunluğundan küçüktür. Kaldırma kuvveti cismin ağırlığına eşittir Taşan sıvı cismin ağırlığına ve kaldırma kuvvetine eşittir Kapta ağırlaşma olmaz Cismin yoğunluğu sıvının yoğunluğuna eşittir Kaldırma kuvveti cismin ağırlığına eşittir Taşan sıvı cismin ağırlığına ve kaldırma kuvvetine eşittir Kapta ağırlaşma olmaz

400 ml = 4N 400 ml Cismin ağırlığı 4N Kaldırma kuvveti 4N Cismin hacmi 400 ml

Örnek; Eşit bölmelerden oluşan ağırlıkları GK, GL ve GM olan üç cisim şekildeki gibi denge halindedir. Buna göre cisimlerin ağırlıkları arasındaki ilişki nedir? B) GK = GL < GM A) GK > GL = GM D) GK < GL > GM C) GK = GL = GM Çözüm; Kaldırma kuvveti yüzen cisimlerin ağırlığına eşittir. Cisimlerin batan hacimleri eşit olduğundan ağırlıkları da eşittir. GK = GL = GM

Gemiler nasıl yüzer? Kaldırma kuvveti yer değiştiren sıvının ağırlığına eşittir. Taşan su geminin ağırlığına eşit olduğundan gemi her zaman yüzer. Taşan sıvı Geminin içinin büyük bir bölümü boştur. Dolayısıyla geminin yoğunluğu suyun yoğunluğundan düşüktür.

Kaldırma Kuvveti; Havadaki ağırlık- sıvıdaki ağırlık Cismin sıvıya batan hacmine Yer değiştiren sıvının hacmine (Kaptan taşan sıvıya) Yüzen ve asılı kalan cisimlerin ağırlığına eşittir.

Basınç

KATILARDA BASINÇ Futbolcular neden altlarında çivi bulunan krampon giyerler? Neden bir balona parmağınızı batırdığınızda patlamaz, iğne batırdığınızda ise patlar? Kaleminizin ucunu avucunuza batırdığınızda eliniz acır. Fakat ters tarafı elinizi acıtmaz. Bir çiviyi ters tarafından çakabilir misiniz?

Sonuç: Dar yüzeyler uygulanan basıncı artırırken geniş yüzeyler azaltır. Yüzey ile basınç ters orantılıdır.

Hangi cismin zemine uyguladığı basınç daha fazladır?

Eşit küplerden yapılmış aşağıdaki şekillerin zemine uyguladığı basınçları karşılaştırınız. 1 2 3 Çözüm: P1 = P2 = P3

Birim yüzeye etki eden dik kuvvete basınç denir. = Kuvvet Yüzey F = S P = N / cm2 Birim yüzeye etki eden dik kuvvete basınç denir. Basınç birimi pascal dır.

Aşağıdakilerden hangisi basınç birimidir? Newton Kg Litre N/cm2

Bir bıçağın inceltilmesi Çocuğun bir ayağını kaldırması Örnek; Aşağıdaki olaylardan hangisi farklı basınç değişimine neden olur? Bir bıçağın inceltilmesi Çocuğun bir ayağını kaldırması Balıkçının buz üzerinde sürünmesi Futbolcuların krampon giymesi Çözüm; Balıkçı sürünerek basıncı azaltmaya çalışıyor. Diğerlerinde basınç artırılıyor.

Sıvıların Basıncı Tüm sıvılar içinde bulundukları kabın yüzeyine ağırlıklarından dolayı basınç uygular.

Derinlik Bir kaba delikler açıp sıvının fışkırmasını gözlemleyelim Sonuç; Sıvı basıncı sıvıların derinliği ile doğru orantılıdır. 1 2 3 Derinlik

Yoğunluk Sonuç : Sıvı basıncı yoğunluk arttıkça artar. dK= 1 g/cm3 dL= 2 g/cm3 Sonuç : Sıvı basıncı yoğunluk arttıkça artar. Yoğunluk

Örnek; Şekilde üç farklı sıvının yoğunlukları ve yükseklikleri verilmiştir. Tıpalar açıldığında fışkıran suların basıncı ile ilgili hangi karşılaştırma doğrudur? h 3d d 2d I II III A) PI = PII = PIII B) PI > PII > PIII C) PI > PII = PIII D) PI < PII < PIII Çözüm :Sıvıların basıncı Derinlik arttıkça basınç artar. 2. Yoğunluk arttıkça basınç artar. PI= 2x1 = 2, PII= 1x3 = 3, PIII= 2x2 = 4 Cevap D)

Hangi noktanın sıvı basıncı daha fazladır? M

Sıvıların Basıncı İletmesi Sıvılar uygulanan basıncı her noktaya aynen iletirler. Buna pascal prensibi denir. Sıvıların bu özelliği Hidrolik sistemlerde Fren sistemlerinde Su cenderesinde kullanılır.

Fren sistemi Hidrolik

Su cenderesi F Birinci pistonun yüzeyi alanı daha küçük olduğundan daha fazla basınç oluşur. Böylece daha az kuvvet ile daha ağır yükler kaldırılabilir.

Gaz Basıncı Dünyamız atmosfer adı verilen gaz tabakası ile sarılmıştır. Atmosfer ağırlığından dolayı içindeki varlıklara basınç uygular. Bu basınca atmosfer basıncı veya açık hava basıncı denir. Açık hava basıncı ilk defa Torricelli tarafından ölçülmüştür. 10,5 metre

Suya ters daldırılan deney tüpündeki suyun dökülmemesi Bir bardak suyun ağzına kağıt kapatıp ters çevirdiğimizde suyun dökülmemesi Meyve suyu kutusunun içindeki havayı boşalttığımızda kutunun büzülmesi

Yükseklere çıkıldıkça atmosferin kalınlığı azaldığı için hava basıncı azalır. Basınç çok Basınç az Derinlik arttıkça basınç artar

Kapalı Kapların Gaz Basıncı

Amasya Merkez Gazi Ortaokulu Fen Bilimleri Öğretmeni Kemal ÖZDEMİRCİOĞLU Amasya Merkez Gazi Ortaokulu Fen Bilimleri Öğretmeni