SIVI VE GAZLARIN KALDIRMA KUVVETİ ARŞİMET PRENSİBİ Sıvıların Kaldırma Kuvveti : (Fk) Sıvı içine batırılmış cisim, sıvı tarafından yukarıya doğru itilir. Bu kuvvete kaldırma kuvveti denir. Sıvı içindeki cisim kaldırma kuvveti kadar hafifler Kaldırma kuvveti : Cismin batan kısmının hacmine eşit hacimdeki sıvının ağırlığı kadardır. Başka bir ifade ile ; cismin taşırdığı veya yerini değiştirdiği sıvının ağırlığı kadardır. Fk : Kaldırma kut G : Cismin ağırlığ Vbatan (Vb):batan N N Birimi Fk : Kaldırma kuvveti G : Cismin ağırlığı N Vbatan (Vb ) = Vtaşan ( Vt) N Vbatan (Vb):batan kısmın hacmi m3 , cm3 Fk= Vbatan . dsıvı . g Vtaşan (Vt) :Taşan sıvının hacmi m3,cm3 Fk = Gcisim- Gsıvı Vcisim (Vc) : Cismin hacmi m3 ,cm3 ds : sıvının yoğunluğu kg / m3 , g /cm3 dc : cismin yoğunluğu kg/m3 , g/cm3 g : Yer çekim alanı N / kg Not: Su içine batmış bir cisim için, kaldırma kuvveti :Fk = Vcisimdir Cisimlerin Yüzme Şartı : Cismin ağırlığı , yerini değiştirdiği sıvının ağırlığına eşit olursa , cisim kısmen batmış halde yüzer. Ohalde: Yüzen cismin ağırlığı = Sıvının kaldırma kuvveti Gcisim = Fk Cisimlerin Yüzme Şartının Açık Yazılışı : Gcisim = Fk Vcisim . dcisim = Vbatan. Dsıvı Ya da Vb Vc = dc ds www.fensizolmaz.com Örnek: ¼ ü su dışında kalan cismin yoğunluğu nedir? Vb = 3 birim Vc = 4 birim Vb Vc dc = ds 3 de 4 dc = 1 yazılırsa dc = ¾ = 0,75 g/cm3 bulunur Cisimlerin Yüzme, Batma ve Dengede (Askıda ) Kalma Şartlar 1- G = Fk ise ise cisim sıvı içinde askıda kalır 2- G > Fk ise cisim batar 3- G < Fk ise cisim, G=Fk oluncaya kadar sıvı yüzeyine çıkar.Ve kısmen batmış halde yüzer İçi Dolu Cisimlerin Yüzme, Batma ve Dengede (Askıda ) Kalma Şartları 1- dcisim = dsıvı ise ise cisim sıvı içinde askıda kalır .Cisim nereye bırakılırsa orada kalır 2- dcisim > dsıvı ise cisim batar 3- dcisim < dsıvı ise cisim, G=Fk oluncaya kadar sıvı yüzeyine çıkar. Ve kısmen batmış halde yüzer Özellikler : Fk= Vbatan . dsıvı . g formülünden kaldırma kuvveti ; Cismin batan kısmının hacmine, sıvının yoğunluğuna ve yerçekim alanına bağlıdır.Bu bilgiden aşağıdaki sonuçları çıkarabiliriz I. Kaldırma kuvveti sıvı miktarına bağlı değildir. II. Kaldırma kuvveti sıvının derinliğine bağlı değildir III. Kaldırma kuvveti cismin şekline bağlı değildir Not: a‐ Cisimler battıkları kısmın hacmi kadar hacimde sıvının yerini değiştirir. b‐ Taşan sıvının ağırlığı, kaldırma kuvvetine eşittir c‐ Sıvı içine daldırılan bir cisim, havadaki ağırlığına göre, görünen ağırlığı kaldırma kuvveti kadar hafifler.Sıvı içindeki cismin görünen ağırlığı Gsıvı = Gcisim – FK dir. www.fensizolmaz.com 1- Cisim batıyorsa , kap ağırlaşır, Gcisim > Fk veya Gcisim > Gtaşan (çünkü dcis > dsıvı ve m=V.d dir) Kaptaki artış (Gcisim) kaptaki azalmadan (Gtaşan) dan büyük olur aradaki fark ise ; kaptaki ağırlaşma miktarı = Gcisim - Gtaşan olur 2- Cisim askıda ise , kapta ağırlaşma olmaz ( sıvı taşıyorsa) Gtaşan = Fk Gcisim = Fk veya Gcisim = Gtaşan (çünkü dcis = dsıvı ve m=V.d dir) Kaptaki artış (Gcisim) kaptaki azalmaya (Gtaşan ) eşit olur . aradaki fark ise sıfır olur ; kaptaki ağırlaşma miktarı = 0 3- Cisim yüzüyorsa , kapta ağırlaşma olmaz ( sıvı taşıyorsa) Gtaşan = Fk Gcisim = Fk veya Gcisim = Gtaşan (çünkü dcis = dsıvı ve m=V.d dir) Kaptaki artış (Gcisim) kaptaki azalmaya (Gtaşan ) eşit olur . aradaki fark ise sıfır olur ; kaptaki ağırlaşma miktarı = 0 4- bir cisim kaba bıakıldığında kaptan sıvı taşmıyorsa kapta ağırlaşma olur. kap kaldırma kuvveti kadar ağırlaşır. 5- Katı bir cisim kendi sıvısında yüzüyorsa, cisim eridiğinde sıvı seviyesi değişmez. Örneğin su içinde olan buz eridiğinde,kaptaki su düzeyi değişmez. 6- Katı bir cisim kendi sıvısına batmış ise , cisim eridiğinde sıvı seviyesi artar Örneğin su içinde olan buz eridiğinde,kaptaki su düzeyi değişmez. www.fensizolmaz.com Örneğin, eğer cismin özkütlesi 1g/cm3 , sıvının özkütlesi 3g/cm3 ise cismin hacminin 1/3 ü sıvı içine girer Bir cismin bir kısmı veya tamamı sıvı içinde ise ancak cisim batmamışsa daima cismin ağırlığı sıvının kaldırma kuvvetine eşit alınır Bir cisim, birbirine karışmayan X ev Y gibi iki sıvı içinde dengede ise G=FX+FY olur Cismin hacminin yarısı X,diğer yarısı Y sıvısı içinde ise dcisim=(dX+dY)/2 olur Serbest bırakıldığında sıvıda batabilecek olan bir cisim iple bağlanarak sıvıya daldırılmış olsun. İpteki T gerilme kuvveti T=G-F olur. Bu durumda kap GT=F kadar ağırlaşmış olur Esnek olmayan cisimler iple şekildeki gibi bağlanmış olsun. Aynı cisim farklı sıvılarda şekillerdeki konumlarda dengede ise farklı sıvılar cismi daima aynı kuvvetle kaldırır İki cisim bir sıvıda dengede ise GX+GY=F olur www.fensizolmaz.com T1=G-F ve T2=F-G olur. T ip gerilmesini değiştirmek için F kaldırma kuvvetini değiştirmek gerekir. F’yi değiştirmek için Kaptan biraz sıvı dökerek cisimlerin bir kısmının sıvı dışına çıkmasını İçi hava dolu esnek balon iple kabın tabanına bağlı olsun. Bu durumda T=F-G olur. İpteki gerilme kuvvetini değiştirmek için F kaldırma kuvvetini değiştirmek gerekir. F’yi değiştirmek için; Sıvının özkütlesini değiştirilmelidir.Veya; Sıvının balona yaptığı basınç değiştirilmelidir.Basın artarsa, balonda içindeki havanın basıncını artırma için hacmini azaltmak zorunda kalır Gazlar da Cisimlere Kaldırma Kuvveti Uygular mı? Baroskop : Havanın kaldırma kuvvetini gösteren ve invcelenmeseni sağlayan araçtır. Şekilde eşit kollu terazinin kollarına asılarak hacimleri farklı cisimler ( demir ve cam balon) dengeleniyor. Fanustaki Hava boşaltıldığında terazi 2.şekildeki gibi oluyor .Bunun nedini havanın, hacmi büyük olan cisme daha fazla kaldırma kuvveti uygulamasıdır. Hava boşaltıldığında Fk ortadan kalktığı için hacmi büyük olan cisim aşağı iner. Tersi durumda ,terazi önce havasız ortamda dengelense sonra da fanusa hava gönderilseydi, cam balon hacmi büyük olduğundan havaya kalkardı. Balonlar Hava içindeki balona etki eden iki kuvvet vardır. Gtoplam ve Fk dır. Fk = Vbalon . dgaz . g Fnet = Fk – Gtoplam Balonların Uçma Prensibi – A 1‐ 2‐ 3‐ Gcisim = Fk Gcisim > Fk Gcisim < Fk ise cisim havada askıda kalır ise cisim düşer ise cisim havada yükselir Balonların Uçma Prensibi - B 1‐ 2‐ 3‐ dcisim = dhava dcisim > dhava dcisim < dhava ise cisim havada askıda kalır ise cisim düşer ise cisim havada yükselir www.fensizolmaz.com
© Copyright 2024 Paperzz
