pvHIHP. Viskozite, bir akışkanın, yüzey gerilimi altında deforme olmaya karşı gösterdiği direncin ölçüsüdür. Akışkanın akmaya karşı gösterdiği iç direnç olarak da tanımlanabilir. Viskozitesi yüksek olan sıvılar ağdalı olarak tanımlanırlar. Akışkanlar hariç tüm gerçek akışkanlar yüzey gerilimine karşı direnç 20, 2020İçindekiler1 Bir sıvının viskozitesi büyüdükçe akıcılığı ne olur?2 Bir sıvının viskozitesi neye bağlıdır?3 Sıcaklık artarsa viskozite artar mı?4 Zeytinyağının viskozitesi nedir?5 Yoğunluk arttıkça viskozite artar mı?6 Moleküller arası çekim kuvveti arttıkça viskozite artar mı?7 Viskozite yi etkileyen faktörler nelerdir?8 Viskozite ne ile orantılı?Bir sıvının viskozitesi büyüdükçe akıcılığı ne olur?Daha basit bir anlatımla viskozite, akışa ya da biçim değişikliğine karşı koymama özelliği demek olan akışkanlığın tersidir. Örneğin, akışa direnç gösteren zeytinyağının viskozitesi suyun vizkozitesinden büyükse, suyun akışkanlığı da zeytinyağının akışkanlığından sıvının viskozitesi neye bağlıdır?Sıcaklık etkisi- Viskozite sıcaklıkla değişir. – Akışkanların viskozitesi üzerine sıcaklığın etkisindeki farklılık moleküler yapının farklı olmasından kaynaklanır. – Birçok sıvının viskozitesi sıcaklık arttıkça azalır. Sıcaklık arttıkça moleküller arasındaki kohesif kuvvetler azalır ve akış serbest hale artarsa viskozite artar mı?Viskozite basınçtan bağımsızdır çok yüksek basınçlar hariç ve. Viskozite, sıcaklık arttıkça azalır örneğin, sıcaklık 0 °C den 100 °C çıktığında, suyun viskozitesi cP den cP ye düşer.Zeytinyağının viskozitesi nedir?Bazı Newtonyen Akışkanlar için Viskozite Değerleri. Cıva × 10^-3 Zeytin yağı 81 × 10^-3 arttıkça viskozite artar mı?Viskozite düşük ve orta basınç değerlerinde basınçtan etkilenmez fakat yüksek basınç altında yoğunluğu arttığı için basınçla birlikte viskozitesi artar. Viskozite, sıcaklık arttıkça arası çekim kuvveti arttıkça viskozite artar mı?Örneğin viskozitesi yüksek olan asfalt yola dökülmeden ısıtılır viskozitesi azaltılarak akışkan hale getirilir. Sıvıların molekülleri arasındaki çekim kuvvetinin büyüklüğü ile viskozite doğru yi etkileyen faktörler nelerdir?Bir sıvının viskozitesine etki eden iki faktör bulunur. Bunlar; Sıvı cinsi. ne ile orantılı?Viskoziteye Etki Eden Faktörler Sıvıların viskoziteleri sıcaklık arttıkça azalır, ancak basınç değişimlerinden fazla etkilenmez. Gazlarda ise basınç ile ters orantılı olarak değişir. Çoğu sıvıların viskozitesi, artan sıcaklıkla azalır. Viskozite basınçla değişiyor mu ve cevap evet ve hayır. Basınç viskoziteyi etkilemez, ancak aşırı durumlarda viskoziteyi olarak, viskozite basınçtan bağımsızdır ancak maksimum basınç uygulandığında sıvı viskozitede önemli miktarda artış yaşar. Yaşadığımız koşulların çoğu için, aşırı koşullar olmadıkça basınç viskoziteyi basınçla değişir mi? Basınç, bir sıvıdaki molekülleri birbirine yaklaştırmaktan başka bir şey yapmaz. bilinen bir viskozitenin basınçtan bağımsız olduğu gerçeği, ancak aşırı basınç uygulandığında olduğu gibi belirli koşullar altında viskozite buna göre akışkanın akışı bir miktar dirence sahiptir ve bu ölçü viskozite ile verilir. Yüksek viskoziteli sıvılar genellikle yavaş akar ve düşük viskoziteli sıvılar daha hızlı akar. Unutulmaması gereken bir diğer nokta ise sıvı ve gazda kohezyon kuvvetinin moleküllerin, aynı türden başka bir molekülü sağlam tutan bir kuvveti vardır. Ve bu kuvvet, muhtemelen çekici bir kuvvet olduğu için, birleşik kuvvet veya kohezyon olarak bilinir. Yapışkan kuvvet katılarda güçlü, gazlarda kohezyon kuvveti koşullara göre güçlü ve zayıftır. Yani molekülleri bir arada tutacak kadar güçlü ve birbirlerini geçecek kadar etkileyen kohezyon şu şekildedir; akış hızı bunda hayati bir rol oynar. Bal veya akçaağaç şurubu gibi sıvılarda viskozite yüksektir, bu da kohezyon kuvvetinin arttığı anlamına gelir, bu da moleküllerin birbirinden kaymasını zor bir iş haline ovma alkolü gibi sıvılarda kohezyon kuvveti düşüktür ve akış hızı yüksektir; dolayısıyla moleküller birbirlerini kolayca geçerler. Bu nedenle basınç, bu gibi durumlarda viskoziteyi fazla aşırı basınç uygulandığında, viskozite etkilenir ve buna göre deforme olur. Basınç artar ve ayrıca viskozite etkilenir. Aşırı basınç uygulandığında sıvılar konuşmaya geliyor viskozite basınçla değişirse, sıvının veya gazın içinde bulunduğu sıvının durumuna göre cevap hem evet hem hayır viskozite basınçtan bağımsız mıdır?Kinematik viskozite, sıkıştırılabilir ve sıkıştırılamaz sıvılarla değişir. Ve her tür için, onlar üzerinde kendi etkileri sıvılar gazlar için kinematik viskozite basınca bağlıdır ve sıkıştırılamaz sıvılar için kinematik viskozite basınçtan bağımsızdır. Her iki durumda da, ekstremite onlarda rol oynar. Her iki sıvı türünün de koşullarına bağlı olarak bağımlılık da buna göre viskozite temel olarak sıvı akışının direncinin ölçüsüdür. Akışkan kendi ağırlığına göre akıyorsa buna kinematik viskozite viskozite, akışkanın viskozitesinin yoğunluğuna oranı olarak tanımlanır. Ve formül ν kinematik viskozite = η dinamik viskozite / ρ akışkanın yoğunluğu. Akışkanlarda sıkıştırılabilir veya sıkıştırılamaz kinematik viskoziteyi ölçmek için kullanılan bir alete kapiler viskozimetre için kinematik viskozite, basınç artışında sabit kalacaktır. Bunun arkasındaki nedeni görelim. Kinematik viskozitenin genel formülünden biliyoruz ki, bir akışkanın sıkıştırılabilir veya sıkıştırılamaz dinamik viskozitesinin yoğunluğuna için dinamik viskozite, basınçtan bağımsızdır, ancak aşırı koşullar altında değişirler, ancak genel olarak, uygulanan herhangi bir basınç altında yoğunluktur, temelde sıvılar olan sıkıştırılamaz bir sıvı için yoğunluk burada da bir sabittir. Bu nedenle, sıkıştırılamaz bir akışkan için kinematik viskozite, aşırı koşullar ortaya çıkana kadar her zaman bir artışla gaz değişiklikleri gibi sıkıştırılabilir akışkanlar için dinamik viskozite. Ayrıca, yoğunluk değişiklikleri Basınç artışı olan sıkıştırılabilir bir sıvı nedeni, hem sıvılar hem de gazlar üzerindeki kohezyon kuvveti etkisidir. Gazların hem dinamik viskozitesi hem de yoğunluğu basınçla zaman zaman değiştiğinden, kinematik viskozite de basınç değişimine göre kinematik viskozitenin sıvılar durumunda basınçtan bağımsız olduğunu ve gazlar durumunda basınca bağlı olduğunu viskozite değişir miKinematik viskozite basınç ve sıcaklıkla değişir. Dinamik viskozite baştan sona sabit olacaktır, ancak yoğunluk değişecektir, dolayısıyla kinematik viskozite de buna göre basıncın kinematik viskozite üzerindeki etkilerini ele alalım. Biri sıkıştırılamaz sıvılar, diğeri sıkıştırılabilir gazlar olmak üzere iki tür akışkan vardır. Kinematik viskozite, sıvılar için sabit olacak ve gazlar için için, sıkı paketlenmiş moleküller nedeniyle herhangi bir deformasyon olmayacağından dinamik viskozite sabit olacaktır. Ayrıca yoğunluk aynı kalacaktır. Kinematik viskozite sıvılar için sabit için moleküller gevşek bir şekilde paketlenir ve basınç uygulanması deformasyona neden olur, bu nedenle gazların yoğunluğu değişir ancak dinamik viskozite aynı kalacaktır. Bu nedenle, basınçtaki bir artış, kinematik viskoziteyi azaltacaktır, bunun tersi de sıcaklık arttıkça kinematik viskozite azalır ve sıcaklık azaldıkça kinematik viskozite viskozite boyutsuz muKinematik viskozite boyutsuz bir miktar değildir. Bunun nedeni, kinematik viskozitenin dinamik viskozitenin yoğunluğuna oranı olarak tanımlanmasıdır. Dolayısıyla vektörel bir viskozite kuvvet x zaman ÷ alan; SI birimi pascal saniyedir. Yoğunluğun formülü ρ = m / V'dir; SI birimi, metreküp başına kinematik viskozite için SI birimi m2 s-1. Bu nedenle bu, kinematik viskozitenin boyutları olduğunu kanıtlar ve şu şekilde gösterilir L2T-1. Kinematik, her iki vektör miktarının bir kombinasyonu olduğundan, sonuç aynı zamanda bir vektör miktarı olacaktır. Bu nedenle bu miktarların boyutlarına sahip viskozite sıcaklıkla nasıl değişir?Kinematik viskozite, gazlar için sıcaklık azaldıkça artar ve sıvılar için sıcaklık arttıkça dinamik viskozite sıcaklık arttıkça azalır ve yoğunluk arttıkça kinematik viskozite artar. Bunun nedeni, sıcaklık uygulamasından dolayı moleküllerin dinamik viskozite sıcaklık artışıyla artar ve yoğunluk marjinal olarak azalır, bu nedenle ihmal edilir. Bunun arkasındaki fikir, bir gazdaki moleküllerin zaten gevşek bir şekilde paketlendiği ve uygulanan sıcaklıkta ayrıca gevşeyip çarpıştıklarıdır. Bu nedenle gazlar için sıcaklık arttıkça kinematik viskozite artacaktır.************************* Yoğunluk sesin yayılma hızına etki eder mi? Ortamın yoğunluğu Ortamın yoğunluğu ne kadar fazla ise yani ses yoğunluğu ne kadar artar bize hızlı da bir o kadar artar. Yani katı ortamda çok daha hızlı yayılırken gaz ortamda çok daha yavaş biçimde yayılır. Yoğunluk sesin hızını nasıl etkiler? Sesin hızını etkileyen ya da belirleyen diğer faktör ise, ortamın yoğunluğudur. Ortamın yoğunluğu arttıkça, ses dalgalarının hızı azalır. Kütlesi daha fazla olan bir maddenin, eylemsizliği de daha fazladır. Ses hızı ortama göre değişir mi? Ses hızı frekansa bağlı olarak değişmez, her frekansta ses aynı hızda gider. Havanın sıcaklık, yoğunluk durumuna göre sesin yayılma hızı değişir. Soğuk havada ses hızı azalır. Sesin en hızlı yayıldığı ortam nedir? Sesin en hızlı yayıldığı ortam, tanecikler arası boşluğun en az olduğu katılardır. Sesin en yavaş yayıldığı ortam ise tanecikler arası boşluğun en fazla olduğu gazlardır. Ses sıcak havada nasıl yayılır? Ses sıcak havada hareket ederken, atmosferin üst kısımlarındaki soğuk hava ses dalgalarının yukarı doğru yön değiştirmesine neden olur. Çünkü hızı havanın sıcaklığına bağlı olarak değişen ses dalgaları farklı sıcaklıklardaki hava kütleleri arasında hareket ederken yön değiştirir. Ses hızı geçilirse ne olur? Uçaklar ve özellikle jetler ses duvarını geçebildiği için bu duvarı deler. Bunun sonucundan kulakları sağır edecek kadar büyük bir ses ortaya çıkar. Sonic boom denilen bu ses büyük bir patlama etkisi yaratır. Bu patlamanın etkisi dediğimiz gibi ses duvarının yarılmasından kyanaklanmaktadır. Yayılma hızı nedir? Yayılma hızı, bir sinyalin zaman içinde ne kadar hızlı gittiğinin veya iletilen sinyalin ışık hızına kıyasla hızının bir ölçüsüdür. Bilgisayar teknolojisinde, bir elektrik veya elektromanyetik sinyalin yayılma hızı, bir koaksiyel kablo veya optik fiber gibi fiziksel bir ortamdan iletim hızıdır. Sesin yansımasından yararlanılarak yapılan teknolojik araçlar nelerdir? Ses yayılmasından, yansımasından faydalanılarak yapılan teknolojik aletlere örnekleri yazımızın devamından okuyabilirsiniz. En bilindik aletler sırasıyla şöyledir; Ultrason cihazı, radar, sonar, sismik aletler, hoparlör, kulaklık ve ultrasonifike cihazıdır. Ses yükseldiğinde ne artar? ”Ses kaynaklarının frekansı yani titreşim hızı arttığı zaman sesin yüksekliği artar ve ses ince tiz çıkar. Frekansı yani yüksekliği fazla olan sese ince ses denir.” ÖSYM cevabı genlik olarak vermiş fakat cevap frekans olmalı. Ses en çok hangi ortamlarda yayılır? *Ses en hızlı katılarda en yavaş ise gazlarda yayılır. Ses bir enerji türüdür ve dalgalar halinde yayılır. Ses dalgalarının yayılabilmesi için ses dalgalarının kaynağından çıktığı ortamda taneciklerin olması gerekir. Bu nedenle ses dalgaları katı, sıvı ve gaz gibi maddelerde yani maddesel ortamlarda yayılabilir. En hızlı nerede yayılır? Tanecikler arası mesafe katı maddelerde çok azken sıvılarda fazla, gazlarda ise daha fazladır. Tanecikler arası mesafe arttıkça sesin yayılma hızı azalır. Bu nedenle katılarda hızlı, sıvılarda yavaş, gazlarda ise daha yavaştır. Hava sesi iletir mi? Ses dalgalarının iletimi için maddesel ortam gerekli. Hava bunu sağlıyor. Atmosferin yapısına bakarsanız, hava dediğimiz gaz karışımının %80’inin ilk 12 km’lik yükseklikte olduğunu görebilirsiniz. Yani atmosferin üst tabakalarında hava çok seyrektir. böyle bir ortamda ses dalgaları sağlıklı yayılmaz. Ses hızı geçilebilir mi? Günlük hayatımızda her an, her yerde karşılaşabileceğimiz sıradan eşyaların da ses hızı sınırını aşabileceğini biliyor muydunuz? Her eşya doğru kullanıldığında, biraz da mühendislik yardımıyla ses hızı sınırını aşabilir. Hatta bir insan bile bunu başarabilir. Ses hızını aşmak ne demek? UÇAĞIN SES DUVARINI AŞMASI NEDİR? Ses duvarı, ses hızını geçebilen uçakların uçmasıyla meydana gelmiş bir kavramdır. Uçaklar ses hızına eşit bir şekilde uçmaya başlayınca ses titreşimlerinden kaynaklanan bir engelle karşı karşıya kalır. İşte buna ses duvarı denir. Dalganın yayılma hızı neye bağlı? Türü ne olursa olsun bir dalganın hızı v dalga boyu l ve frekansa f bağlıdır. Pascal Yasası Prensibi Kullanıldığı Alanlar Pascal yasası Hidrolik kanunlarından birisidir. Bir alana kuvvet etki ederse basınç oluşur. Hidrolik sistemlerde çalışma kuvveti için basınç çok önemli bir etkendir. Bu prensibe göre, basınç her zaman kap yüzeylerine dik açı ile etki eder. Pascal yasası prensibi ile çalışan birçok alet ve makineler vardır. Pascal Yasası prensibi Nedir? Bir sistemin çalışabilmesi için basınç önemli bir faktördür. Kapalı sistemlerin içinde bulunan sıvılara basınç uygulandığında sistemin her yerinde aynı basınç olmaktadır. Sıvılara basınç etki etmesi durumuna pascal yasası prensibi denir. 17. yüzyılda Blaise Pascal tarafından keşfedilmiştir. Hidrolik sistem sıvı ile çalışan sistem anlamına gelmektedir. Sıvılar hidrolik sistemlerde bir mekanik itme çubuğu görevi yaparlar. Sebebi hidrolik sistemin bir yerinden uygulanan kuvvet, basıncın sistemde düzenli olarak dağılmasını sağlar. Sıvılar basıncı aynen her doğrultuda iletirler. Sadece doğrultu ve yönünü değiştirirler. Bundan faydalanarak hidrolik fren, su cenderesi, vb gibi sistemler yapılabilir. Aşağıdaki şekildeki su cenderesinde basıncın etki yüzeyi değiştirilerek istenilen büyüklükte basınç elde edilebilir. Su cenderesi P1 = P2 den F1 / S1 = F2 / S2 olur. Fizik problemlerinde genellikle basınç birimi olarak, “Pascal” kullanılır. NOT Su cenderesi, Pascal ilkesinden yararlanarak yapılmış ve bu ilkeyle çalışan araçtır. Sıvı basıncına da bir örnektir. Sıvı basıncının nasıl iletildiğini anlatır. Pascal Yasasının Kullanıldığı Alanlar Pascal yasasının temelini sıvılar oluşmaktadır. Aynı zaman da hidroliğin temeli de diyebiliriz. Bu prensip en çok piston ve silindir konularında öne çıkmaktadır. Bunun nedeni Pascal kanunun kesit alanı ve basınç ile alakalı olmasındandır. Bu yasa günümüzde birçok alanda kullanılmaktadır. Kullanıldığı alanlardan bazı örnekler Hidrolik Krikolar Hidrolik pnömatikteki Pascal prensibinden faydalanılarak hidrolik krikolar tasarlanmıştır. Krikonun çalışma sistemi bu prensibe göre uygulanır. İş Makineleri Pascal prensibine göre iş makineleri üretilmektedir. Sistemin bir yerinden üretilen basınç, başka bir noktasına aynen iletilmektedir. Bundan dolayı Hidrolik iş makineleri grayder, dozer üretimi yapılmaya başlanmıştır. Ayrıca piston ve piston kolları yüksek basınçlı hidrolik yağ ile ittirilir. Bu da makinelere çoklu hareket manevrası kazandırır. Bundan dolayı pascal prensibinin iş makineleri üzerinde de büyük etkisi vardır. Hidrolik Fren Sistemi Otomobil fren sistemleri de pascal prensipleri ile çalışmaktadır. Hidrolik fren sisteminde araçların frenlerine basıldığında pedala bağlı olan silindirden balatalara doğru yağ geçer. Bu da fren balatalarının kapanmasını ve tekerlere sürtünmesini sağlar. Böylece araçlar bu fren sistemi ile yavaşlar veya durur. Petrol Kuyuları Pascal prensibinin uygulama alanları arasında petrol kuyuları da vardır. Petrol kuyularında petrol, yukarıya basınç yardımıyla itilerek çıkarılır. Bunun için petrol kuyularından yukarı basınç uygulanır. Petrol kuyularında bulunan at başı pompalar yukarı çıkar. Beraberinde hava moleküllerini de yukarıya çekerler. Böylece düşük basınç alanı ve vakum etkisi sağlar. Toriçelli Deneyi Nedir? Etkileyen Faktörler Toriçelli deneyi Evangelista Torricelli kimdir? İtalyan bir fizikçi ve matematikçidir. Barometreyi bulmasıyla ünlüdür. Ancak optik alanında yaptığı önemli çalışmalarla da bilinmektedir. Toriçelli deneyi 0°C sıcaklıkta kuru, nemsiz havada ve deniz seviyesinde kenarında yapılmıştır. Toriçelli deneyinde, uzunluğu yaklaşık 1 m çapı 1 cm² olan bir ucu açık cam boru cıva ile doldurulmuştur. Borunun ağzı kapatılarak ters çevrilip cıva çanağına daldırılmıştır. Cam borudaki cıva seviyesi bir miktar azalmış cıva bir miktar cıva çanağına boşalmış, daha sonra denge sağlandığı için azalma durmuştur. Cam boruda denge sağlandığında cıva sıvı yüksekliği 76 cm olarak ölçülmüştür. Toriçelli deneyinde cam borudaki cıvanın tamamen boşalmamasının sebebi, cıvanın ağırlığındandır. Bu sebeple bulunduğu cam borunun tabanına uyguladığı basıncın açık hava basıncı ile dengelenmesidir. Toriçelli deneyi Açık hava, cıva çanağındaki cıvaya basınç uygular ve bu basınç Pascal prensibine göre cam borunun alt ucundaki cıvaya iletilir. Atmosfer, kapalı kap olarak düşünüldüğü için ağzı açık olan cıva çanağındaki cıva basıncı her yöne aynen iletir. Açık hava basıncı, 76 cm yüksekliğindeki cıvanın uyguladığı basınca eşit olarak kabul edilir. Toriçelli bu deneyi değişik kesitteki borularla denemiş ve sonucun değişmediğini gözlemiştir. O halde civa yüksekliği borunun kesitine bağlı değildir. P0 → Açık Hava Basıncı PC → Cam Borudaki Cıva Basıncı h cıva → Cam Borudaki Cıva Yüksekliği d cıva → Cıvanın Öz Kütlesi P cıva → Cıvanın Öz Ağırlığı g → Yer Çekim İvmesi h cıva = 76 cm = 0,76 m d cıva = 13,6 gr/cm3 = 13600 kg/m3 P cıva = 13,6 gr–f/cm3 = 0,0136 kg–f/m3 g = 980 dyn/gr = 9,8 N/kg Civanın öz ağırlığı olduğundan borudaki sıvı basıncı ki bu basınç açık hava basıncına eşittir; P0 = h × d = 1Atm olur. Açık hava basıncını ölçen aletlere barometre denir. Barometredeki civa seviyesi her m yüksekliğe çıkıldıkça 1mm düşer. Bundan faydalanarak rakım ölçülür. Toriçelli Deneyini Etkileyen Faktörler Ortamın nemi Nemin artması ile sıvı yüksekliği de artacaktır. Ortamın Sıcaklığı Sıcaklığın artması ile civanın yüksekliğinde de artış olur. Sıvının Cinsi Sıvı cinsinin değişmesi ile öz kütlede değişim oluşmaktadır. Yükseklik Deney yapılan yer deniz seviyesinden yüksek olursa kap içerisindeki sıvının yüksekliği de bu durumdan etkilenecektir. Basınç Nedir Kısaca Nasıl Oluşur? Basınç nedir Katı sıvı ve gazlar ağırlıkları sebebi ile bulundukları yüzeye bir kuvvet uygularlar. Kuvvetin kaynağı ne olursa olsun birim yüzeye dik olarak etki eden kuvvete basınç P denir. Birimi ise Pascal’ dır Pa. Bütün yüzeye dik olarak etki eden kuvvete de basınç kuvveti F denir. Basınç ile basınç kuvveti arasında; P = F / S bağıntısı vardır. Basınç; katılarda basınç, sıvılarda basınç ve gazlarda basınç olmak üzere 3 farklı grupta incelenir. Çevremizde gördüğümüz ya da görmediğimiz pek çok maddenin yüzeylere basınç etkisi bulunur. Basınç Ne İle Ölçülür? Katılarda, sıvılarda, gazlarda ayrı ayrı ölçülür. Basınç ölçme aleti veya diğer bir adıyla basınç ölçer aletler, 2 türdür. Bunlardan biri manometre diğeri ise barometredir. Manometre ile gaz veya sıvı akışkanların basıncı ölçülür. Katılarda Basınç Katı cisimler ağırlıkları sebebi ile bulundukları yüzeye basınç uygularlar. Cismin ağırlığının, yüzey alanına bölünmesiyle bulunur. Basınç = Kuvvet F / Yüzey Alanı A Basınç Birimi = Kuvvet Birimi N / Yüzey Alanı Birimi m² Katılarda Basınç Nelere Bağlıdır? Basınç ağırlıkla doğru orantılıdır. Ağırlık arttıkça basınç artar. Örneğin; Bir tuğlanın üzerine bir tuğla daha eklendiğinde basınç daha da artar. Basınç yüzey alanı ile ters orantılıdır. Ağırlık aynı kalmak şartıyla, yüzey alanı arttıkça basınç azalır. Bir cismin tabanı alanı ve ağırlığı aynı oranda artırılırsa basınç değişmez. Sıvılarda Basınç Sıvıların basıncı, sıvının ağırlığı nedeniyle bulunduğu kabın her noktasına uyguladığı basınçtır. Sıvı içindeki herhangi bir noktadaki sıvı basıncı; Yani, P = h x d sıvı basıncı = yükseklik x yoğunluk Sıvı basıncı kabın biçimine ve genişliğine bağlı değildir. Sıvının derinliği aynı kalmak koşuluyla kabın şekline ve içindeki sıvı miktarına bağlı değildir. Sıvılarda Basınç Nelere Bağlıdır? Sıvının derinliği arttıkça basınç da artar. Sıvının yoğunluğuna cinsine bağlıdır. Pascal Prensibi; Sıvılar akışkandırlar. Kendilerine uygulanan basıncı bulundukları kabın her noktasına aynen iletirler. Bu duruma Pascal Prensibi denir. Sıvı Basınç Kuvveti F Bir sıvının ağırlığı nedeniyle içinde bulunduğu kabın herhangi bir yüzeyinin tamamına uyguladığı dik kuvvete sıvı basınç kuvveti denir. Bu kuvvet; F = h x d x S H ilgili yüzeyin orta noktasının sıvının üst yüzeyine uzaklığı D sıvının öz kütlesi S ilgili yüzeyin alanıdır. Sıvılarda basınç Şekildeki gibi bir kap içinde h yüksekliğinde d öz kütleli sıvı varsa S1, S2, S3 yüzeylerine etkiyen sıvı basınç kuvvetleri; F1 = h . d . S1 F2 = h2 . d . S2 = h / 2 . d . S2 F3 = h2 . d . S3 = h / 2 . d . S3 Kapalı Gaz Basıncı Gazlarda basınç ise birçok unsurla bağlantılıdır. Gazların basıncının hesaplanmasında sıcaklık, bulunduğu kabın hacmi, gazın miktarı ve R sayısı önemlidir. Bunları formül ile anlatırsak; P . V = n . R . T Gazlarda basınç, gazın molekül sayısı ve sıcaklığı artarsa artar; gazın bulunduğu kabın hacmi artarsa azalır. R sayısı ise sabit bir sayıdır. Kapalı gazlarda basınç manometre ile ölçülür. Gazlarda Basınç Açık Hava basıncı P0 Atmosfer adını verdiğimiz ve kalınlığı kilometreleri bulan hava yerküreyi kuşatmaktadır. Açık hava hem yeryüzüne hem de içerisinde bulunan bütün yüzeylere ağırlığı nedeniyle bir kuvvet uygular. Bu kuvvetin yüzeyin birim alanına düşen kısmına açık hava basıncı yada atmosfer basıncı denir. Atmosfer basıncını ilk defa Toriçelli bulmuştur. Basınç Nelere Bağlıdır? Atmosfer basıncı açık hava basıncı. Havanın yoğunluğu arttıkça artar. Açık havanın sıcaklığı arttıkça azalır. Basınç Nasıl Hesaplanır? Basınç; kuvvetin yüzey alanına bölünmesiyle bulunur. Basınç = Kuvvet / Yüzey Alanı Kapalı Kaplardaki Gazların Basıncı Sıvılar gibi gazlarda içinde bulundukları kabın çeperlerine basınç uygularlar. Bu basınç gaz moleküllerinin hareketinden ileri gelir. Kapalı bir kapta bulunan gaz basıncı; Hacimle ters orantılıdır. Sıcaklık sabit kalmak koşuluyla hacim azaldıkça basınç artar. Hacim sabit kalmak koşuluyla, sıcaklık arttıkça basınç artar. Molekül sayısı ile doğru orantılıdır. Hacim sabit iken molekül sayısı arttıkça basınç artar. Bu üç madde ideal gaz denklemi ile anlatılır. P x V = n x R x T P basınç V hacim N molekül sayısı R genel gaz sabiti T sıcaklık T=273+t°C Kısmi Basınç Kısmi basınç kavramı gaz kavramı için geçerlidir. Bir gaz karışımı içerisinde bulunan her bir gaz kısmının tek başına yapmış olduğu basınca o gazın kısmi basıncı denir. Mutlak basınç nedir Atmosfer basıncı ile basınçölçerde okunan basıncın toplamına mutlak basınç denir Fizikte Tork Nedir? Formülü Tork Hesaplama Fizikte tork bir şeyi döndürmek için gerekli olan kuvvet anlamına gelir. Bir şeyin hareket etmesi için kuvvet, dönmesi için de tork gerekir. Kuvvetin bir cismi bir eksen etrafında döndürmesini sağlar. Tork, dönme momenti veya kuvvet momenti olarak da bilinir. Bir kapının üst taraftan görünüşü Örnek Yukarıdaki resimde bir kapının üst taraftan görünüşü var. Kapıyı döndürebilmek için kapının bir nokta veya bir eksen etrafında serbestçe hareket etmesi sağlanmalıdır. Kapının menteşelerinin bulunduğu sabit eksen, dönme eksenidir. Kapı, bu eksen etrafında döner. Eşit büyüklükte dört kuvvet kapının farklı noktalarına uygulanıyor. Acaba bu kuvvetlerden hangisi kapıyı daha kolay döndürür? F1 kuvveti kapının dönüp açılmasını sağlar. Fakat F2 menteşeye doğru yöneldiği için kapıyı döndürüp açamaz. F3 kuvveti de kapının açılmasını sağlar, ama kapıya dik olmadığı için F1 kadar etkili değildir. F4 kuvveti eşit büyüklükte ve kapıya dik olmasına karşın menteşeye yakın olduğu için kapıyı açmakta zorlanmaya sebep olur. Tork Nedir Resimde anahtar ile bir somunun sıkılması gösterilmektedir. Elle uygulanan kuvvet, vida ile somun arasında vidaya paralel yönde bir gerilim uygulanır. Böylece dairesel yönde moment meydana getirmektedir. İşte bu momente tork denir. Anahtarın sapı ne kadar uzun olur ve ne kadar geriden tutulabilirse, somun o kadar kolay döner. Tork Nelere Bağlıdır? Bir kuvvetin dönmeye sebep olması üç değişkene bağlıdır Kuvvetin büyüklüğü. Kuvvetin uygulandığı noktanın, döndürme noktasına yani cismin dönebileceği eksene uzaklığı. Kuvvetin uygulandığı açı. Tork Hesaplama Tork nasıl hesaplanır sorusunun cevabı için fizik; Tork Formülü “kuvvet x kuvvet kolu” ifadesini kullanır. Formüle göre, kuvvet kolu büyüdükçe tork da artar. Aracın motorundaki dişlilerin konumlarını ve çaplarını değiştirmek. Piston koluyla oynamak güç kolunu artırmanın yollarından sadece birkaçıdır. Tork yönü Tork veya moment hesabı Şekillerde görüldüğü gibi A ve B noktalarına kuvvet uygulanmaktadır. Uygulanan kuvvetlerin O noktasından geçen eksene göre momentin büyüklüğü, F ve r vektörlerinin vektörel vector çarpımına eşittir. 𝜏⃗ = 𝑟⃗ 𝑥 𝐹⃗ Aralarında açı varsa O noktasından doğrultusuna çizilen dikmenin uzunluğudur. Bu uzunluğa kuvvet kolu denir. F ile r arasındaki açı θ olduğuna göre d = r sinθ’ dır. Sonuç olarak momentin büyüklüğü aşağıdaki gibi yazılır. 𝜏 = 𝐹 𝑟 𝑠𝑖𝑛𝜃 F kuvvetinin uygulanışı 𝜏⃗ = 𝑟⃗ 𝑥 𝐹⃗ 𝜏 = 𝐹. d Tork = Kuvvet x Kuvvet kolu 𝜏 = 𝐹 r sinθ Şekilde görüldüğü gibi kuvvet kolu, dönme noktasından kuvvet doğrultusunda çizilen dikmenin uzunluğudur. Buna göre; Tork = Kuvvet x Dönme noktasından kuvvet doğrultusuna çizilen dikmenin uzunluğu olarak yazılır. SΙ birim sistemine göre tork birimi aşağıdaki gibi yazılır. Tork Birimi Nm Newtonmetre’ dir. Newton x Metre = N x m O noktası etrafında serbestçe dönme özelliğine sahip OA çubuğunun A ucuna kuvveti şekildeki gibi uygulanıyor. Kuvvetin bileşenlerine ayrılması Bu durumda çubuk O noktası etrafında dönecektir. Meydana gelen tork’ un yönü sayfa düzlemine dik içe doğrudur. ƒ büyüklüğünü bulmak için F kuvvetinin iki dik bileşeninden sadece Fy kullanılır çünkü Fx bileşeninin doğrultusu dönme noktasından geçtiği için tork meydana getirmez. F kuvvetinin O noktasına göre meydana getirdiği tork; 𝜏0 = 𝐹𝑦 . 𝑑 𝜏0 = 𝐹. 𝑑 . 𝑠𝑖𝑛𝛼 Not Uygulanan kuvvetin doğrultusu dönme noktasından geçiyorsa bu kuvvetin etkisinde o nokta etrafında dönme meydana gelmez yani o noktaya göre tork sıfırdır. Soru F1 ve F2 kuvvetleri O noktasından geçen eksen etrafında sürtünmesiz olarak dönebilen OA çubuğu yatay düzlem üzerinde durmakta iken şekildeki gibi F1 ve F2 kuvvetleri etkisinde kalıyor. Çubuk hangi yönde kaç N x m lik moment ile döner? sin37° = 0,6; cos37° = 0,8 Çözüm F1 ve F2 kuvvetleri iki dik bileşene ayrılarak büyüklükleri hesaplanır. Burada F1x ve F2x bileşenlerini hesaplamaya gerek yoktur çünkü bu bileşenlerin O noktasına göre torkları sıfırdır. F1y = F1 x cos37° = 10 x 0,8 = 8 N F2y = F2 x sin37° = 15 x 0,6 = 9N O noktasına göre toplam tork; MO = 8 x 1- 9 x 2 = – 10 N x m OA çubuğu – yönde 10 N x m’ lik moment büyüklüğüyle döner. Tork Nedir? Araçlarda Tork Tork nedir Dönme kuvveti anlamına gelir. Bir cismin dairesel olarak hareket etmesine sebep olan kuvvettir. Tork birimi Newton-Metre Nm olarak gösterilir. Şişe kapağını açmak veya direksiyon simidini döndürmek tork örnekleridir. Araçlarda Tork Motorda tork nedir Araçların motorları dairesel bir şekilde çalışır ve gücü iletir. Tork, dönme veya burulma kuvvetinin ifadesidir. Araçlardaki motorlar bir eksen etrafında dönerek tork oluşturur. Bir aracın gücü olarak görülebilir. Tork, bir spor arabayı 0-60 saniyede fırlatan şeydir. Tork aynı zamanda ağır yükleri harekete geçiren büyük kamyonlara güç veren şeydir. Beygir Gücü Nedir? Beygir gücü, eski zamanlardan günümüze kadar gelen, otomotiv terminolojisinde güç hesaplama aracıdır. Genellikle otomobil ve elektrik motorlarının güçlerinin belirlenmesi için kullanılır. Beygir gücü, ilk kez İskoç mucit James Watt tarafından kullanılmıştır. İnsanlar bu makinelerin gücünü sorduğunda herkesin bildiği güç miktarı ile karşılaştırma yapması gerekiyordu. Bunu da en basit şekliyle atların gücüyle kıyaslama yaparak buldu. Watt, atın bir saniyede bir metre mesafeye taşıdığı güç miktarını 50 kilogram olarak hesaplamıştır. Sonra da beygir gücü, Horse Power HP terimini duyurmuştur. 1 Beygir Gücü Nedir? Atın 1 saniyede 1 metre ileriye taşıdığı güç miktarı 50 kg’dır. Otomotiv mühendisleri ise araçlardaki ağırlığı 75 kilogram olarak belirlemiştir. Yani, beygir gücü 75 kilogramlık ağırlığı 1 saniyede 1 metre ileri taşıyabilecek güç miktarı olarak ifade edilebilir. İşte, beygir gücü bu şekilde hesaplanabilir. Beygir motor gücü, bir taşıtın ulaşabileceği maksimum hızı belirler. Beygir gücünün fazla olması, arabanın düz bir yolda daha yüksek hızlara çıkmasını sağlar. Tork kuvveti, düz bir zeminde aynı özelliklere sahip iki taşıttan yüksek beygir gücüne sahip araç daha yüksek hızlara ulaşabilir. Tork da ise biraz daha farklıdır. Torku yüksek bir araç, maksimum hızlara daha çabuk ulaşabilir. Aynı zamanda, eğimli yerlerde etkisini daha iyi gösterir. Bundan dolayı beygir gücü yükseltme çok sık başvurulan bir metottur. Aracın yapısını bozabilecek şekilde yapılan yükseltmeler büyük arızalara yol açabilir. Ayrıca yazılımla yükseltilmiş beygir gücü yakıt tüketimi açısından da olumsuz sonuçlar doğurabilir. Tork Gücü Nedir? Tork gücü, otomobillerin özelliklerinden bahsedilirken sık sık karşımıza çıkar. Alçak devirde yüksek tork değerine sahip araçlar, yüksek çekiş gücüne sahiptir. Yüksek tork değerine sahip araçlar ise üzerinde bulunan yükü daha az yakıt tüketimi ve daha iyi performansla taşır. Taşıtlarda torkun en önemli işlevi hızlanma sırasında yüksek hızlara daha çabuk ulaşılmasıdır. Yokuş yukarı çıkarken, yük varken ve klima sistemi gibi etkenler açıkken aracın çekişinin düşmemesidir. Başka bir avantajı da vites geçişlerindeki ara hızlanmaları kolaylaştırmasıdır. Araçların tork değerleri motordaki krank milinin bir dakikada yaptığı dönüş sayısını gösterir. Tekerleklere itme veya dönme kuvveti olarak yansıyan dönüş sayıları ise araçların hızını ve çekiş gücünü etkileyen faktördür. Motordaki dişlilerin yer ve çaplarını değiştirmek, piston kolu ayarları yapmak kuvvet kolunu artırır. Örneğin; piston kolu benzinlilere göre daha uzun olan dizel motorlu araçların torku daha yüksektir. Torkun nasıl hesaplandığını anlamak için devir göstergesine de bakılabilir. Tork gücü Nm, otomobil özelliklerinde devir dakika bilgisiyle birlikte gösterilir. Araç tork gücü önemli ve oranları değişkendir. Arabadan arabaya; aracın motor tipine göre, değişiklik gösterir. Newton metre meter gösterilen bu kuvvet, araç tork değerleri tablosu üzerinde Nm olarak gösterilir. Tork gücü devir dakika bilgisi ile birlikte gösterilir, d/dakikada – 350 Nm tork gibi. Dizel Motorlarda Tork Gücü Dizel motorların tork gücü benzinli motorlardan daha mı yüksektir? Evet. Dizel motorlar tork konusunda avantajlıdır. Dizel motorların tork gücü, benzinli motorların tork gücünden daha fazladır. Bu motorlu araçlar düşük devirlerde yüksek torklara ulaşabilirler. Bu da kısa sürede atağa geçme ve de yakıt ekonomisini açısından tercih edilir. Benzinli araçlarda daha yüksek devirlere çıkılabilmektedir. Ama maksimum torka ulaşmak biraz zaman almaktadır. Ancak benzinli motorlar, dizel motorlara göre uzun yolda daha fazla performans göstermektedir. Bu yüksek performansın dezavantajı olarak arabayı yüksek devirlerde kullanmak yakıt tüketimini artırabilir. Dizel Motor Yüksek Torkun Avantajları Tonaj olarak ağır otomobilleri rahat hareket ettirir. Ara hızlanmalar diğer motorlara göre çabuklaşır. Özellikle yokuş tırmanırken çekiş net ve güçlü olur. Vites değiştirme ihtiyacı daha azalır. Yüksek Torkun Dezavantajları Bu tarz araçlar çok fazla hızlı olamazlar. Fazlasıyla tonaj olarak ağırdırlar. Yüksek yakıt tüketim değerlerine sahiptir. Tork ve Moment Momentum Arasındaki Fark Tork, Moment’ in özel bir durumudur. Öyle ki, dönüşü sağlayan dönüş ekseni ile ilgilidir. Moment ise dönmeye neden olmak için harici bir kuvvet tarafından sürülmekle ilgilidir. Momentin oluşabilmesi için cisme etki eden kuvvetin doğrultusu, döndürme noktasının dışından geçmelidir. Aksi halde moment oluşmaz. Kuvvetin döndürme etkisine tork veya moment denir. Tork Gücü İle Beygir Gücü Arasındaki Fark Tork gücü, çekiş kuvveti, beygir gücü ise daha çok hız ile ilgilidir. Gücün kullanılacağı ihtiyaçlar farklıdır, temel ayrım budur. Örneğin yarış arabalarının beygir gücü fazladır; çünkü hızlı olmaları gerekir. Tork gücünün hızla bir ilgisi yoktur. İşte beygir ve tork farkı budur. Tork ve Beygir gücü Araba hareket halindeyken, araca uygulanacak beygir gücü ve tork gücünü anlaşılabilir. Beygir gücü için, hız göstergesine, tork gücü için devir göstergesine bakmak yeterlidir. Arabaların var olan düzende, ne kadar az bir devirde; ne kadar yüksek hızlara çıkıyor ise, tork gücü de o kadar fazladır. O halde, araba hareket halindeyken araca uygulanan beygir ve tork gücü nasıl anlaşılır? Beygir gücü hızla ilgili olduğundan hız göstergesine bakmak gerekir. Tork gücünü öğrenmek için ise devir göstergesine bakılmalıdır. Araba ne kadar az devirde ne kadar yüksek hıza çıkarsa tork gücü o kadar fazladır. BENZER KONULAR Fizikte Tork Sıvı molekülleri arasındaki boşluklar çok küçüktür. Bu moleküller birbirlerinin üzerinde kayarak hareket eder ve çok kısa mesafelerde birbirlerini iterler. Bu yüzden sıvıların üzerine kuvvet uygulandığında hacimlerindeki küçülme yok denecek kadar azdır. Hatta pratikte sıvıların sıkıştırılamadığı kabul edilir. Sıvılar hakkında çalışmalar yapan Fransız bilim insanı Blaise Pascal’ın 1623–1662 vardığı sonuçlardan biri şuydu “Kapalı bir kapta bulunan sıvının herhangi bir noktasında uygulanan basınç, sıvı tarafından sıvının temas ettiği bütün yüzeylere dik olarak ve aynı büyüklükte iletilir.” Bugün bu durum Pascal ilkesi olarak anılıyor. Pascal ilkesinden yararlanılarak; bileşik kaplar, su cendereleri, sıkıştırma sistemleri hidrolik frenler, hidrolik presler, taşıma sistemleri hidrolik liftler, vinçler, tulumbalar, berber koltukları ve lunaparktaki atlıkarıncalar gibi birçok araç yapılmıştır. Bu etkinliğimizde sıvıların basıncı nasıl ilettiğini gösteren bir düzenek tasarlayacağız. Nelere İhtiyacımız Var? 3 adet 50 cm x 17,5 cm boyutlarında maket karton 2 adet 25 cm x 17,5 cm boyutlarında maket karton 1 adet plastik enjektör 60 ml 1 adet plastik enjektör 20 ml Şeffaf plastik hortum 45 cm 1 adet plastik kapak büyük 1 adet plastik kapak küçük 1 adet oyuncak araba Gıda boyası Silikon tabancası ve silikon Maket bıçağı Makas Cetvel Uyarı Kesici ve delici aletler dikkatli kullanılmalıdır. Silikon tabancasını kullanırken dikkatli olunmalıdır. Ne Yapıyoruz? 1- 50 cm x 17,5 cm boyutlarındaki maket kartonlardan birine plastik enjektörleri yerleştirebileceğimiz büyüklükte delikler açalım. 2- Silikon kullanarak maket kartonları görseldeki gibi yapıştıralım. 3- Plastik enjektörleri görseldeki gibi yerleştirip silikon ile yapıştıralım. 4- Plastik kapakları enjektörlerin pistonlarına silikon ile yapıştıralım. 5- Enjektörleri uç kısımlarından plastik hortum ile birleştirelim. 6- Enjektörlerin pistonlarını çıkaralım ve içlerini yarıya kadar su ile dolduralım. Suyu gıda boyası ile renklendirelim ve pistonları tekrar enjektörlere takalım. 7- Büyük enjektörün tablasına oyuncak arabamızı silikon kullanarak yapıştıralım ve zemin ile aynı seviyeye getirelim. Artık düzeneğimiz çalışmaya hazır. Ne Oldu? Küçük enjektörün pistonu üzerine uygulanan basınç büyük enjektörün pistonuna aynı büyüklükte iletilir. Büyük pistonun yüzey alanı daha büyük olduğu için bu pistonun üzerindeki arabaya uyguladığı kuvvet de daha büyük olur. Böylece oyuncak arabanın yukarıya doğru hareket ettiğini gözlemleriz. Bu sistem sıvıların basıncı iletmesinden yararlanarak küçük kuvvetleri büyük kuvvetlere dönüştürüyor. Kaynak Komisyon, 8. Sınıf Fen ve Teknoloji Ders Kitabı, Millî Eğitim Bakanlığı Yayınevi, Ankara, 2012. Bilim Genç web sitesinde yayınlanan yazı, haber, video, fotoğraf, çizim ve animasyonların her türlü hakkı TÜBİTAK’a aittir. İzin alınmadan, kaynak gösterilerek dahi olsa alıntı yapılamaz, kopyalanamaz ve başka yerde yayınlanamaz. Fizik-Kimya-Matematik Albedo Etkisi Nedir? Herhangi bir yüzeyin üzerine düşen güneş ışığını yansıtma kapasitesine albedo denir. Peki yeryüzündeki farklı alanların albedo kapasiteleri hakkında neler biliyoruz? Çiftlik Problemini Çözebilir misiniz? Geometrik şekle sahip bir tarlada otlayan atın otlayabileceği kısım bir matematik problemine dönüşüyor. Gelin soruyu ve cevabı birlikte inceleyelim. Benzer İçerikler Popüler İçerikler

sıvılarda yoğunluk arttıkça basınç artar mı