Cisimlere sıvılar tarafından ağırlığa zıt yönlü kaldırma kuvveti uygulanır. Cisme uygulanan kaldırma kuvveti cismin ağırlığı ile zıt yönde olduğu için cismin ağırlığında azalma meydana gelir. Bundan dolayı sıvıların kaldırma kuvveti (Fĸ) bulunurken; cismin havadaki ağırlığından (GH) sıvıdaki ağırlığı (Gs) çıkarılır.
v
Sıvı içerisine bırakılan bir cisim sıvı seviyesinde artışa neden
olur. Bu artış cismi batan hacmi artıkça kaldırma kuvveti artar. Yani kaldırma
kuvveti batan hacimle doğru orantılıdır.
v Yukarıdaki şekilde
görüldüğü gibi cisim sıvı içerisine atıldığında 20 cmᶾ sıvının yerini değiştirmiştir. Cismin
tamamı suyun içinde battığı için cismin hacmi 20cmᶾ ‘tür. Yani cisimler sıvı içerisine batan kısımları
kadar sıvının yerini değiştirirler.
YOĞUNLUK ( ÖZ KÜTLE )
Bir cismin birim hacimdeki kütlesine yoğunluk (öz kütle) denir. Bir cismin
yoğunluğunu kütlesini (m) hacmine (V) bölerek hesaplarız. Yoğunluğun birimi g/cmᶾ olur. Yoğunluk kısaca “ d “ ile gösterilir.
Katı bir cismin ( demir parçası ) yoğunluğu hesaplanırken;
1.
Demir parçasının kütlesi eşit kollu terazi ile ölçülür.
KÜTLE (m) = 60 g
2.
Demir
parçası, 60 cmᶾ su ile dolu dereceli silindire atılır ve dereceli silindirde
kaç cmᶾ su yer değiştirmiş hesaplanır. Demir bilye batacağı için yeri
değişen su demirin hacmini verir.
HACİM (V)
=70 – 60 = 10cmᶾ
3.
Demir
parçasının yoğunluğu bulunurken, kütlesi hacmine bölünerek bulunur.
YOĞUNLUK
(d) = KÜTLE / HACİM = m / V = 60/10 = 6 g/cmᶾ olarak bulunur.
YÜZME,
BATMA VE ASKIDA KALMA
Cisimler bir sıvı içerisine atıldığı
zaman farklı özellikler gösterebilir. Yani su içerisindeki durumları
farklılıklar gösterebilir.
v Bir cisim yoğunluğu kendinden büyük
bir sıvı içerisine bırakılırsa o cisim yüzer.
ÖRNEK : Bir tahta parçası su içerisine
atıldığı zaman suyun yüzeyinde yüzer. ( Şekil X cismi )
v Bir cisim yoğunluğu kendindinden küçük
bir sıvı içerisine bırakılırsa o cisim batar.
ÖRNEK : Bir taş parçası su içerisine
atıldığı zaman suyun dibine batar. ( Şekil Z cismi )
v Bir cisim yoğunluğu kendisi ile eşit
bir sıvı içerisine atılırsa o cisim askıda
kalır.
ÖRNEK : Bir yumurta tuzlu su içerisine
atılırsa askıda kalabilir. ( Şekil Y cismi )
Kaldırma Kuvvetinin, Yüzme, Askıda
Kalma ve Batma Arsındaki İlişki
Bir cismin sıvı içerisindeki konumunu ve ağırlığını biliyorsak, cismin
yoğunluğunu bilmeden kaldırma kuvveti hakkında yorum yapabiliriz.
v Cisim yüzerken kaldırma kuvveti cismin
ağırlığına eşittir.
v Cisim askıda kalırken kaldırma kuvveti
cismim ağırlığına eşittir.
v Cisim batmış ise kaldırma kuvveti
cismin ağırlığından küçüktür. Çünkü kap tabanı tarafından cisme tepki kuvveti
uygulanır.
0 yorum:
Yorum Gönder