Bir çok insan suda ağır cisimlerin battığını, hafif cisimlerin yüzdüğünü düşünür. Ancak bu düşünce yanlıştır. Eğer böyle olsaydı küçük ve hafif bir metal anahtar suda batmaz, ona göre daha büyük bir metal tas suda yüzmezdi. Metalden yapılan çok büyük gemiler yüzmezdi.Sıvı içindeki serbest cisimlere ağırlık kuvveti ile kaldırma kuvveti etki eder. Bu iki kuvvet düşey doğrultuda ve zıt yönlü kuvvetlerdir. Cisimlerin sıvı içinde batmaları veya yüzmeleri yani sıvıdaki durumları bu iki kuvvetin büyük-lüğüne bağlıdır. Bu iki kuvvetin büyüklüklerini belirleyen ise cismin ve sıvının özkütleleridir. Şimdi bu denge durumlarını inceleyelim.
1. Batan (dibe çöken) Cisimler
Özkütlesi dc olan bir cismin, özkütlesi ds olan sıvıya bırakıldığında kap tabanına inerek dengelendiği duruma batma olayı denir.
Böyle bir durumda,
* Cismin özkütlesi sıvının özkütlesinden büyüktür. (ds < dc dir.)
* Cisme etki eden kaldırma kuvvetinin büyüklüğü, cismin ağırlığından kü-çüktür. (FK < G dir.)
* Yeri değişen sıvı hacmi cismin hacmine eşittir.
* Yeri değişen sıvı ağırlığı kaldırma kuvvetine eşittir.
* Yeri değişen sıvı ağırlığı cismin ağırlığından küçüktür.
* Kaptan dışarı sıvı taşmıyorsa kap cismin ağırlığı kadar ağırlaşır.
* Kaptan sıvı taşıyorsa, cismin ağırlığı ile taşan sıvının ağırlığı arasındaki fark kadar kapta ağırlaşma olur.
* Cisim kap tabanına kadar hızlanarak iner.
2. Askıda Kalan Cisimler
Tamamı sıvı içerisinde kalacak ve herhangi bir yere temas etmeyecek biçimde dengelenmiş cisimlerin bu durumuna askıda kalma olayı denir. Askıda kalan cisim ne sıvı yüzeyine çıkabilir, ne de kap tabanına çökebilir. Sıvı içerisinde nereye bırakılmış ise orada dengede kalır.Böyle bir durumda,
* Cismin özkütlesi sıvının özkütlesine eşittir. (ds = dc dir.)
* Cisme etki eden kaldırma kuvvetinin büyüklüğü, cismin ağırlığına eşittir. (FK = G dir.)
* Taşan sıvı hacmi ya da yerini değiştiren sıvı hacmi, cismin hacmine eşittir.
* Yeri değişen sıvı ağırlığı, kaldırma kuvvetine eşittir.
* Yeri değişen sıvı ağırlığı, cismin ağırlığına eşittir.
* Kaptan dışarıya sıvı taşmıyorsa, kap cismin ağırlığı kadar ağırlaşır.
* Taşma düzeyine kadar dolu kaba bırakılan cisim askıda kalıyorsa, kapta ağırlaşma olmaz.
3. Yüzen Cisimler
Sıvı üzerinden bırakılan cisimlerin sıvı içine girdikten sonra bir kısmı sıvı içinde, bir kısmı da sıvının dışında olacak biçimde dengelendiği duruma yüzme olayı denir.Böyle bir durumda,
* Cismin özkütlesi sıvının özkütlesinden küçüktür. (dc < ds dir.)
* Denge durumunda cisme etki eden kaldırma kuvveti, cismin ağırlığına eşittir. (FK = G dir.)
* Taşan ya da yerini değiştiren sıvı ağırlığı kaldırma kuvvetine eşittir.
* Yeri değişen sıvı hacmi, cismin hacminden küçüktür.
* Yeri değişen sıvı ağırlığı cismin ağırlığına eşittir.
* Kaptan dışarı sıvı taşmıyorsa, kap cismin ağırlığı kadar ağırlaşır.
* Taşma düzeyine kadar dolu kaba bırakılan cisim yüzüyorsa, kapta ağırlaşma olmaz.
* Cisim kap tabanından serbest bırakılırsa, hızlanarak sıvı yüzeyine çıkar ve orada dengelenir.
* Yüzen cisimlerde FK = G olduğundan,
Vb ds g = Vc dc g
Vb d s = Vc dc
Vb dc
----- = ----- olur.
Vc ds
Bağıntıdaki Vb /Vc oranı cismin batma yüzdesini verir. Bu oran cisim ile sıvının özkütleleri oranına eşittir. Cismin özkütlesi ile sıvının özkütlesinin oranı değişmiyorsa, cismin batma yüzdesi değişmez. Yani cismin hacmi değiştirilip sıvıya bırakılırsa, örneğin bir parçası kesilip yok edilse, batma yüzdesi yine aynı olur.
2019-12-02 Admin Admin
Taglar: SıvılarınKaldırmaKuvveti
| Kaldırma Kuvveti - İlginizi çekebilecek başlıklar |
|---|
|
Gazların Kaldırma Kuvveti
Aşağıdaki şekilde kapalı fanus içinde hava varken bir deniz topunu tartan dinamometre 2 N değerini göstermektedir. Fanusun içindeki hava vakumlanarak boşaltıldığında dinamometrenin gösterdiği değerin 3 N a çıktığı görülmektedir. |
|
Kaldırma Kuvveti İle İlgili Bazı Özellikler
Şekildeki gibi tamamı sıvı içine batmış bir cisme etki eden kaldırma kuvveti, cismin sıvı içindeki derinliğine bağlı değildir. Şekilde bir cismin farklı derinlikte iken etkisi altında kaldığı kaldırma kuvvetleri eşittir. |
|
Kaldırma Kuvveti Nedir?
Bazı cisimler suda yüzerken bazıları ise batar. Yük taşıyan gemilerin suya batan hacimleri bazen az bazen ise çok olur. Bu durum gemilerin içinde bulunduğu sıvıların hacimlerinin ya da derinliklerinin farklı olmasından değildir. |
Sayfa Yorumları