Basınç Nedir?
Basınç, kuvvetin yüzeye uygulandığı alanın birim alanına oranıdır. Yani basınç, birim alana düşen kuvvettir. Basınç, Pascal birimiyle ölçülür ve genellikle N/m^2 şeklinde ifade edilir.
Örnek Soru 1:
Bir cismin üst yüzeyine 500 N kuvvet uygulandığında, bu kuvvetin yüzeye uygulandığı alan 0.5 m^2’dir. Bu durumda cismin üst yüzeyine uygulanan basınç kaç Pascal’dır?
Çözüm: Basınç, kuvvetin yüzeye uygulandığı alanın birim alanına oranıdır. Dolayısıyla basıncı bulmak için kuvveti alanla bölmeliyiz: Basınç = Kuvvet / Alan = 500 N / 0.5 m^2 = 1000 Pa
Kaldırma Kuvveti Nedir?
Kaldırma kuvveti, sıvı veya gazın içine daldırılan bir cismi yukarı doğru iten kuvvettir. Kaldırma kuvveti, cismi çevreleyen sıvının veya gazın yoğunluğuna, cismi çevreleyen yüzey alanına ve cismi çevreleyen sıvının veya gazın yerçekimi ivmesine bağlıdır.
Örnek Soru 2:
Bir havuzda yüzen bir cismin kaldırma kuvveti 200 N’dir. Cismin hacmi 0.2 m^3 ve suyun yoğunluğu 1000 kg/m^3’dür. Bu durumda cismin çevresine etki eden sıvının yerçekimi ivmesi kaçtır?
Çözüm: Kaldırma kuvveti, cismin çevresine etki eden sıvının yerçekimi ivmesine eşittir. Dolayısıyla kaldırma kuvvetini bulmak için cismin hacmini suyun yoğunluğuyla çarpmalıyız: Kaldırma Kuvveti = Hacim × Yoğunluk × Yerçekimi İvmesi ⇒ 200 N = 0.2 m^3 × 1000 kg/m^3 × Yerçekimi İvmesi ⇒ Yerçekimi İvmesi = 200 N / (0.2 m^3 × 1000 kg/m^3) = 1 m/s^2
Örnek Soru 3:
Bir cismin yüzeyine 150 N kuvvet uygulandığında, bu kuvvetin yüzeye uygulandığı alan 0.3 m^2’dir. Cismin yoğunluğu 800 kg/m^3 ve cismin hacmi 0.4 m^3’tür. Bu durumda cismin çevresine etki eden sıvının kaldırma kuvveti kaç Newton’dur?
Çözüm: Basınç, kuvvetin yüzeye uygulandığı alanın birim alanına oranıdır. Dolayısıyla basıncı bulmak için kuvveti alanla bölmeliyiz: Basınç = Kuvvet / Alan = 150 N / 0.3 m^2 = 500 Pa
Kaldırma kuvveti, cismin çevresine etki eden sıvının yoğunluğuna, cismi çevreleyen yüzey alanına ve cismi çevreleyen sıvının yerçekimi ivmesine bağlıdır. Dolayısıyla kaldırma kuvvetini bulmak için cismin hacmini ve yoğunluğunu kullanmalıyız: Kaldırma Kuvveti = Hacim × Yoğunluk × Yerçekimi İvmesi = 0.4 m^3 × 800 kg/m^3 × 9.8 m/s^2 = 3136 N
Yukarıdaki örnekte, cismin çevresine etki eden sıvının kaldırma kuvveti 3136 Newton’dur.
Sonuç
Basınç ve kaldırma kuvveti, fizikte önemli konulardır ve birçok soruya konu olabilirler. Bu yazıda, basınç ve kaldırma kuvvetiyle ilgili çözümlü sorulara örnekler verilmiş ve çözümleri açıklanmıştır. Bu örneklerden yola çıkarak, benzer soruları çözme becerinizi geliştirebilir ve bu konuya daha hakim olabilirsiniz.
Unutmayın, pratik yapmak ve soruları çözmek konuyu daha iyi anlamanıza yardımcı olacaktır. Başarılar dileriz!