Sıvıların Basıncı İletmesi Nasıldır? (Bileşik Kaplar – Su Cenderesi Hakkında)

0

Sıvılar basıncı nasıl iletir? Bileşik kaplar yasası nedir? Su cenderesi nedir? Nasıl çalışır? Sıvılarda basınç iletiminin açıklaması.

Sıvıların Basıncı İletmesi

Bütün maddeler gözle görülemeyecek kadar küçük taneciklerden oluşmuştur. Maddeyi oluşturan bu tanecikler arasında boşluk vardır. Tanecikler arasındaki boşluklar maddenin fiziksel hâline göre değişir. Gaz hâlindeki maddelerin tanecikleri arasındaki boşluk oldukça fazladır. Sıvı hâldeki maddelerin tanecikleri arasındaki boşluk, gaz hâlindeki maddelerin tanecikleri arasındaki boşluğa göre daha azdır. Katı hâldeki maddelerin tanecikleri arasındaki boşluk ise yok denecek kadar azdır.

Maddelerin sıkıştırılabilme özelliği tanecikleri arasındaki boşluğa, başka bir ifadeyle fiziksel hâline bağlıdır. Bunu basit deneylerle gözlemleyebiliriz. Hava ile dolu olan bir şırınganın ucunu kapatıp pistonu ittiğimizde, şırınganın içindeki havayı kolaylıkla sıkıştırabiliriz. Şırıngadaki havayı sıkıştırıp pistonu serbest bıraktığımızda hava genleşir ve piston hareket ederek eski konumuna gelir. Aynı durumu şırıngaya su koyduğumuzda gözleyenleyiz. Çünkü uygulanan basıncın etkisiyle sıvıların hacimlerinde gözle görülebilir düzeyde bir değişme olmaz. Bu yüzden sıvılar sıkıştırılamaz kabul edilir.

Pascal Prensibi

pascal prensibi

Pascal Prensibi

Sıvıların akışkan olması ve üzerine kuvvet uygulandığında hacim değişimlerinin yok denecek kadar az olması sıvılara önemli bir özellik kazandırır. Sıvıların bu özelliğini ilk defa Fransız bilim adamı Blaise Pascal (Bleyz Paskal) bir yasayla belirlemiştir. Kapalı bir kaptaki sıvıya uygulanan basınç, bu sıvının ve kabın iç yüzeyinin her noktasına aynen iletilir. Buna Pascal Prensibi denir.

Üzerinde delikler bulunan su dolu balonun herhangi bir noktasına kuvvet uygulandığında balondaki su, balon üzerindeki bütün deliklerden aynı hızla fışkırır. Bu olay Pascal Prensibi’ne örnek verilebilir.

Sıvılar üzerlerine uygulanan basıncı aynen ilettikleri için, içerisinde birbiriyle karışmayan sıvılar bulunan kabın tabanına etki eden sıvı basıncı sıvıların basınçlarının toplamına eşittir.

Bileşik Kaplar

Kesitleri ve şekilleri farklı kapların tabanlarının birleştirilmesiyle oluşturulan kaplara bileşik kap denir. Bileşik kapların kollarının şekilleri farklı olmasına rağmen, kollardaki sıvı düzeyleri eşittir. Bundan dolayı kollardaki sıvı basınçları da eşittir.

bileşik kaplar

En basit bileşik kap U borusudur. U borusu, genellikle cam borunun U şeklinde kıvrılmasıyla yapılır. Saydam plastikten olanları da vardır.

Pascal Prensibi ve bileşik kaplar ilkesine göre; U borusunun kollarındaki sıvıların aynı seviyede yaptığı basınçların eşit olması gerekir. Bu ilkelerden dolayı, U borusunun kollarından birine su, diğerine zeytinyağı konulduğunda, yoğunluğu suyun yoğunluğundan küçük olan zeytinyağının yüksekliği, suyun yüksekliğinden daha büyük olur.

bileşik kaplar

Su Cenderesi

Su cenderesi tabanları birleşik, iki ya da daha fazla silindirden oluşan ve içinde su bulunan bir kaptır. Kapların ağzı pistonlarla kapatılır.

Su Cenderesi

Küçük pistona uygulanan kuvvet, sıvıda basınç oluşturur. Bu basınç sıvı aracılığıyla büyük pistona aynen iletilir. İletilen basınç büyük pistonda bir kuvvet oluşturur. Elde edilen büyük kuvvetin uygulanan küçük kuvvete oranı, piston yüzeylerinin oranına eşittir. Bu ifadeden yararlanılarak aşağıdaki eşitlik elde edilir.

F1 = Uygulanan küçük kuvvet
F2 = Elde edilen büyük kuvvet
S1 = Küçük pistonun yüzeyi
S2 = Büyük pistonun yüzeyi

Sıvıların basıncı iletme özelliğinden günlük hayatın birçok alanında yararlanılmaktadır.

Su Cenderesi

Bazı yerleşim birimlerindeki evlere verilen su genellikle yüksek bir yere yapılmış depolardan büyük bir basınçla aktarılır. Bu sistem bileşik kap örneğidir.

Otomobil tamirhanelerinde otomobilleri kaldırmada kullanılan hidrolik liftler sıvıların basıncı iletme özelliğinden yararlanılarak yapılmıştır. Tulumbalar, hidrolik fren sistemleri, berber koltukları, vinçler, lunaparklardaki atlı karıncalar, itfaiye araçlarının merdivenleri gibi birçok araç Pascal Prensibi’ne göre çalışır.


Bir Yorum Yazmak İster misiniz?