Basınç Nedir? Basınç Formülü Nedir?

• Basınç Nedir?
• Basıncın Formülü Nedir?
• Basınç formülünü kullanarak basıncı nasıl buluruz?
• Gündelik hayatta basınç örnekleri
• Basınç nasıl ölçülür?
• Basınçla ilgili örnek sorular

Basınç nedir?

Basınç, birim yüzeye dik uygulanan kuvvetin büyüklüğüdür. Türetilmiş bir skaler büyüklüktür. SI birimi pascaldır ve Pa kısaltmasıyla gösterilir.

Basınç formülü nedir?

Basıncın tanımdan yola çıkarak yüzey alanı A olan bir yüzeye dik doğrultuda etki eden F büyüklüğündeki bir kuvvetin yüzeye yaptığı basıncı şu şekilde buluruz:

Bu denkleme basınç formülü diyoruz. Basınç formülünü kullanarak basıncın SI birimi, kuvvetin SI birimi ve alanın SI birimi cinsinden ifade edilebilir:

Pascalın dışında basınç birimi olarak mmHg ve atm de yaygın olarak kullanılır. mmHg  içerisnde cıva bulunan bir kaba daldırılmış ölçekli bir borudaki cıvanın yükselme miktarından yola çıkarak tanımlanan bir birimdir. Dünya’da, deniz seviyesinde 0 °C sıcaklıkta atmosferin yaptığı açık hava basıncı 1 atm değerindedir. Bu basınç birimleri arasındaki bazı dönüşümler şu şekilde verilebilir.

Basınç formülünü kullanarak basıncı nasıl buluruz?

Örnek 1: Düz bir zeminde durmakta olan 1 kenarının uzunluğu 1 m olan 5 kg kütleli bir küpün zemine yaptığı basıncı bulalım.

Cisim yüzeyde dengede olduğu için cismin yüzeye uyguladığı kuvvet de ağırlığıyla aynı büyüklükte olacaktır. Yani, cismin zemine uyguladığı kuvvetin büyüklüğü 50 N olur. Cisim küp şeklinde olduğu için de cismin zemine temas eden yüzeyinin alanı ise olur. P= F/A denklemini kullanarak cismin zemine yaptığı basıncı bulabiliriz:

Örnek 2: Düz bir zeminde durmakta olan 1 kenarının uzunluğu 1 m olan 5 kg kütleli bir küpe aşağı yönde bir 5 N büyüklüğündeki kuvvet aşağı yönde etki etmektedir. Cismin zemine yaptığı basıncı bulalım.

Cisim yüzeyde dengededir. Bu yüzden cismin yüzeye uyguladığı kuvvet ağırlığıyla aşağı yöndeki 5 N büyüklüğündeki kuvvetin toplamı kadar olacaktır. Yani, cismin zemine uyguladığı kuvvetin büyüklüğü 50 N + 5 N= 55 N olur. Cisim küp şeklinde olduğu için cismin zemine temas eden yüzeyinin alanı olur. Böylece P= F/A denklemini kullanarak cismin zemine yaptığı basıncı bulabiliriz:

Örnek 3: 10 N büyüklüğündeki bir kuvvet yardımıyla 2 m kenar uzunluğuna sahip 2 kg kütleli bir küp şekildeki gibi duvarda tutuluyor. Bu cismin duvara yaptığı basıncı bulalım.

Cismin duvarda şekildeki gibi dengede kaldığı durumda cismin duvara uyguladığı kuvvetin büyüklüğü 10 N olur. Cisim küp şeklinde olduğu için cismin duvara temas eden yüzeyinin alanı olur. Buradan hareketle, P=F/A denklemini kullanarak cismin duvara yaptığı basıncı bulabiliriz:

Gündelik hayatta basınç örnekleri

Hindistan’da Hint fakiri olarak tanınan bir grup insan binlerce çivinin olduğu yataklarda yatmalarına rağmen bu çiviler onlara zarar vermez.

Bu insanlar sivri çiviler üzerinde yatmalarına rağmen çivilerin bu insanlara batmaması basınçla ilgilidir. Yatakta çok sayıda çivi olduğu için çivili yatağa yatan kişiye bu çivilerin uyguladığı toplam kuvvet ağırlığı kadar olacaktır. Ancak, çivi sayısı çok olduğu için her bir çivinin kişiye uyguladığı kuvvet çok küçük olacaktır. Yani çivinin tene uyguladığı basınç küçük olacaktır. Böylece çiviler tene batmayacaktır.

Barajların duvarlarının alt kısımlarının kalın yapılması da basınçla ilişkilidir.

Suyun baraj duvarlarına yaptığı basınç derinliğe bağlı olarak arttığı için duvarın alt kısımlarına suyun yaptığı basınç daha fazla olur. Bu nedenle, baraj duvarları aşağıya doğru daha yüksek basınca dayanacak şekilde  şekilde kalınlaşır.

Basınçla ilgili bir diğer örnek vahşi doğadan verilebilir. Kutup ayıları ince bir buz tabakasının üzerinden geçerken buz tabakasının üzerine yatarak geçerler. Yüzeye uyguladıkları kuvveti daha fazla yüzeye yayarak buz tabakasına daha az basınç uygularlar. Bu sayede ince buz tabakasını kırmadan üzerinden güvenli bir şekilde geçebilirler.

Basınç nasıl ölçülür?

Katılarda basıncın elde edilmesi için bir yüzeye dik etki eden toplam kuvvet ve yüzey alanı bilinmelidir.

Gazlarda ise basınç ölçümü barometre ve manometre adı verilen aletlerle yapılır.

Açık hava basıncını, yani atmosfer basıncını ölçmek için kullanılan aletlere barometre denir. Günümüzde cıvalı ve havalı barometreler yaygın olarak kullanılmaktadır.

Cıvalı barometre, cıva dolu bir kaba belirli miktarda cıva dolu bir borunun daldırılmasıyla elde edilen bir basınç ölçerdir.

Şekilde gösterilen basit bir cıvalı barometre düzeneğidir. Bu düzenekte kaptaki cıvanın yüzeyine atmosferin yaptığı basınca bağlı olarak borudaki cıva seviyesinin değiştiği gözlemlenir. Boru içindeki cıvanın yüksekliği atmosferin basıncını gösterir.

Havalı barometre içinde bulunan havasız metal haznenin atmosfer basıncına bağlı olarak büzüşme ya da genleşmesiyle ölçüm yapar.

Sıvı ya da gaz gibi akışkanların basıncını ölçmek için kullanılan alete ise manometre denir. Temelde U şeklinde bir borunun içine bir sıvı konularak elde edilir. Basıncı ölçülmek istenen akışkanın borunun bir ucuna yaptığı basınç ile borunun diğer ucundaki atmosferin yaptığı basınç arasındaki seviye farkını ölçerek basınç ölçümü yapılır.

Basınçla ilgili örnek sorular

Faydalı İçerikler