Basınç nedir? Katılarda basınç nasıl hesaplanır? Sıvılarda ve gazlarda basıncın özellikleri ve kullanım alanları hakkında bilgi.
Katılarda Sıvılarda ve Gazlarda Basınç
Basınç; Fizikte herhangi bir kuvvetin, ona engel olan bir yüzey üzerine yaptığı zorlamadır. Bunu şu örnekle daha iyi gösterebiliriz:
Kalın bir kurşun levhanın üzerine yirmi kilo ağırlığında bir cisim yerleştirelim. Kurşun levhada hiçbir değişiklik olmaz. Bir de, kurşun levhanın üzerine ayaklarının uçları sivri bir sehpa yerleştirip, bunun üstüne de gene aynı ağırlığı koyalım. Uçları sivri bu üç ayak, ağırlığın etkisiyle, kurşun levhaya bir miktar girer. Bundan şu sonuç çıkar: Birinci deneyde kuvvet ağırlığın bütün yüzeyine dağılmış durumdadır; ikincisinde ise sadece üç sivri ayağın pek az olan yüzeyine etki yapmış durumdadır.
Bir yüzey üzerine dik olarak düşen kuvvete basınç şiddeti (veya kısaca basınç), bütün yüzeye tesir eden kuvvete ise toplam basınç adı verilir. Yani S yüzeyine dik olarak F kuvveti tesir etmekteyse p (basınç şiddeti) şu şekilde ifade edilir: p = F / S
Çivilerin uçlarının sivri olması, basıncın daha küçük bir alana toplanmasını sağlar, böylece çivi tahtaya kolayca işler. Bir şeyin batmaması istenilen yerlerde ise, kuvveti dağıtmak için, daha geniş alanlar kullanılır: Karda yürürken batmamak için ayaklara geçirilen kayaklar, ağır yük taşıyan kamyonlarda kullanılan geniş yüzlü çift lâstikler gibi.
Sıvılarda Basınç
Bir sıvı, içinde bulunduğu kabın kenarlarına veya içine daldırılmış cisimlere kuvvetle tesir eder. İçinde su bulunan bir kabın kenarına delik açarsak suyun bu delikten kaba dik olarak fışkırdığını görürüz. Bir sıvının 1 cm^2 lik yüzeye yaptığı basınca hidrostatik basınç denir.
Sıvılar pek az sıkışabilirler. Bir şişenin içine alabileceğinden daha fazla suyu sığdırmak imkânsızdır. Bu suyu basınçla gönderirsek, şişe çatlar. Sıvıların bu özelliklerinden faydalanılarak su cendereleri, hidrolik frenler yapılmıştır. Tamirhanelerde otomobilleri kaldırmak için kullanılan aletler suyun bir kap içinde sıkıştırılması sistemine dayanır.(Arşimet Prensibi)
Gazlarda Basınç
Gazlar da aynen sıvılar gibi içinde bulundukları kabın kenarlarına bir basınç yaparlar. Fakat gazların özgül ağırlıkları genel olarak çok küçük olduğundan, yükseklik pek fazla değilse, gazların ağırlıkları yolu ile yapacakları basınç da pek önemli olmaz.
Gazların basıncını hemen herkesin her yerde yapabileceği şu deneyle daha iyi anlamak mümkündür: Tamamen su dolu bir bardağın üzerine bir kağıt kapatarak yavaşça baş aşağı çevirin. Suyun, ağırlığına rağmen, bardaktan dökülmediği görülür. Buna sebep havanın, aşağıdan yukarıya doğru, bardağın ağzındaki kağıdın üzerine yaptığı basınçtır.
Havanın basıncı her yerde ve her an aynı değildir. Deniz seviyesinden yükseldikçe havanın basıncı da azalır. Bunun içindir ki deniz kıyısında yaşamaya alışmış bir kimse, yüksek bir dağa çıktığı zaman, hava basıncının azalmış olmasından rahatsızlık duyar. Gene bunun gibi, uçakta dolma kalemlerin içindeki mürekkep, yükseklerde hava basıncı azaldığı için, dışarı fışkırır.
Hava basıncı barometre ile ölçülür. Kapalı bir kapda bulunan bir gazın ve su buharının basıncını ölçmek için de manometre adı verilen bir alet kullanılır.
