Sıvıların basıncı nedir ve neye bağlıdır? Sıvı basıncının özellikleri, deneyle gözlemlenmesi ve günlük hayatımızdan örneklerle açıklaması.
Sıvıların Basıncı
Sıvılar da katılar gibi yer çekiminin etkisi altındadır. Katılardan farklı olarak sıvılar akışkandır. Bu yüzden sıvılar içine konuldukları kabın yalnız tabanına değil, temas ettikleri bütün yüzeylerine kuvvet uygular. Sıvıların birim yüzeye uyguladıkları dik kuvvete sıvı basıncı denir. Sıvı içerisindeki bir noktaya etki eden sıvı basıncı, o noktanın sıvı yüzeyine olan uzaklığına (derinliğine) bağlıdır. Aynı sıvı içerisinde daha derinde olan noktada sıvı basıncı daha fazladır.
Bu durumu basit bir deneyle gözlemleyebiliriz.
Esnek balondan bir parça keselim ve bu parçayı paket lastiği veya bant kullanarak bir huninin üzerine gerelim. Daha sonra lastik hortumun bir ucunu huniye, diğer ucunu içerisinde bir miktar su bulunan U borusuna geçirelim. U borusunu oyun hamuru yardımıyla sabitleyelim.
Bu düzeneği hazırladıktan sonra huniyi içerisinde su bulunan bir kaba yavaş yavaş daldırdığımızda U borusunun açık olan ucundaki suyun giderek yükseldiğini gözlemleriz.
Huniye gerilmiş balon derinlere daldırıldıkça daha çok sıvı ağırlığının etkisinde kalır. Esnek balona etki eden kuvvetin artması bu yüzeyde giderek artan bir basınç oluşturur. Balon, artan basıncın etkisiyle daha çok içe doğru çöker ve U borusunun ucu açık olan kolundaki su seviyesinin giderek yükselmesine sebep olur. Derinlik arttıkça sıvı basıncı da artar.
Günlük Hayattan Örnekler
Baraj setleri dibe doğru kalınlaşacak şekilde inşa edilir. Bunun sebebi baraj göllerinde derinlere inil-dikçe sıvı basıncının artmasıdır.
Deniz diplerinde çeşitli araştırmalar yapan dalgıçlar suyun uyguladığı basınçtan korunmak için özel giysiler giyerler.
Sıvı içerisine bırakılan bir cismin tavanına etki eden sıvı basıncı, tabanına etki eden sıvı basıncından derinlik farkından dolayı daha küçüktür.
Yan yüzünde farklı yüksekliklerde bir kaç deliği o-lan bir kabı suyla doldurduğumuzda, daha aşağıda olan delikten fışkıran su daha uzağa ulaşır. Tabana yakın delikten akan suyun daha uzağa ulaşmasının sebebi sıvıların basıncının derinlikle artmasıdır.
Sıvı içerisindeki bir noktaya etki eden sıvı basıncı, sadece o noktanın derinliğine bağlı değildir. Aynı zamanda sıvının yoğunluğuna da bağlıdır.
Bu durumu basit bir deneyle gözlemleyebiliriz.
Esnek balondan bir parça keselim ve bu parçayı paket lastiği veya bant kullanarak bir huninin üzerine gerelim.
Özdeş iki kaptan birine su, diğerine eşit hacimde etil alkol koyalım. Daha sonra huniyi önce içerisinde su bulunan kaba, daha sonra içerisinde etil alkol bulunan kaba eşit mesafelerde daldıralım. Huniyi içerisinde su bulunan kaba daldırdığımızda U borusundaki su seviyeleri arasındaki farkın daha fazla olduğunu gözlemleriz.
Huni değişik sıvılarda aynı derinliğe daldırıldığı hâlde, U borusunun bir kolundaki su seviyesi aynı miktarda yükselmez. Su, etil alkolden yoğun olduğundan etil alkole göre daha büyük basınç oluşturur. Dolayısıyla huni üzerindeki balon daha fazla i-çeri doğru çöker ve U borusunun ucu açık olan kolundaki su seviyesi daha çok yükselir. Sıvının yoğunluğu arttıkça sıvı basıncı da artar.
Sıvı içerisindeki bir noktaya etki eden sıvı basıncı; o noktanın sıvı yüzeyine olan uzaklığı ile sıvının yoğunluğunun çarpımıyla doğru orantılıdır.
