Skip to content Skip to navigation

Sıvılar Sıkıştırılamaz

Namdar Gürsönmez
06/12/2018 - 17:17

Birim yüzeye dik olarak etki eden kuvvete basınç diyoruz. Basıncın uygulanan dik kuvvete ve bu dik kuvvetin etki ettiği yüzey alanına bağlı olmasından yararlanılarak hayatımızı kolaylaştıran pek çok araç gereç yapılmıştır.

Sıvılar da katılar gibi kütleçekim kuvveti etkisi altındadır. Katılardan farklı olarak sıvılar akışkandır, konuldukları kabın şeklini alırlar. Bu yüzden bulundukları kabın yalnız tabanına değil, temas ettikleri bütün yüzeylere dik olarak kuvvet uygularlar. Sıvıların ağırlıklarından dolayı birim yüzeye dik olarak uyguladıkları kuvvete sıvı basıncı diyoruz.

Katılar basıncı iletmez ancak üzerlerine uygulanan kuvvetin değerini ve yönünü değiştirmeden iletirler.

Sıvıların üzerine basınç uygulandığında hacimlerinde gözle görülür düzeyde bir değişim olmaz. Bu yüzden sıvılar “sıkıştırılamaz” olarak kabul edilir. Örneğin üzerinde delikler olan içi suyla dolu bir balona herhangi bir noktadan basınç uygulandığında su bütün deliklerden aynı hızla akar. Sıvıya bir noktadan uygulanan basınç, sıvının temas ettiği her noktaya sadece kuvvet doğrultusunda değil bütün doğrultularda aynen iletilir. Bu olgu Fransız bilim insanı Blaise Pascal tarafından şöyle ifade edilmiştir: “Kapalı bir kaptaki sıvıya uygulanan basınç, bu sıvının her noktasına ve kabın iç yüzeyinin her noktasına aynen iletilir.” Sıvıların basıncı iletme özelliğinden günlük hayatta birçok alanda yararlanıyoruz.

Bu etkinliğimizde maliyeti uygun atık malzemeler kullanarak sıvıların basıncı nasıl ilettiğini gösteren bir düzenek tasarlayacağız.

Nelere İhtiyacımız Var?

  • 2 adet plastik enjektör (20 ml)
  • Şeffaf hortum (30 cm )
  • 1 adet 9 x 17 cm boyutlarında duralit (bir tarafı boyalı)
  • 2 adet 3,5 x 13,5 cm boyutlarında duralit
  • 4 adet 1,5 x 3,5 cm boyutlarında duralit
  • 2 adet 1,5 x 1,5 x 15 cm boyutlarında tahta
  • 2 adet 1,5 x 1,5 x 7 cm boyutlarında tahta
  • 6 adet vida
  • Silikon tabancası ve silikon
  • Tornavida
  • Plastik kapak (6 cm çapında)
  • Meyve
  • Gıda boyası
  • Metal para
  • Su

 

Uyarı:
Kesici ve delici aletler dikkatli kullanılmalıdır.
Silikon tabancası kullanılırken dikkatli olunmalıdır.

 

Ne Yapıyoruz?

1. Düzeneğimizin ayak kısımlarını oluşturacak 1,5 x 1,5 x 7 cm boyutlarındaki tahtaları, 9 x 17 cm boyutlarındaki duralitin alt kısmına (boyasız kısmına) silikon ile sabitleyelim.

 

2. Şimdi, enjektörlerden birini tahtaların arasına sabitleyelim.

 

Önce 1,5 x 3,5 cm boyutlarındaki iki duraliti 1,5 x 1,5 x 15 cm boyutlarındaki tahtaların uç kısmının yaklaşık 1,5 cm aşağısına silikon ile sabitleyelim.

 

Ardından enjektörü 3,5 x 13,5 cm boyutlarındaki duralitin iç kısmına silikon ile sabitleyim ve bu duraliti görseldeki gibi küçük duralitlerin üzerine yerleştirip silikon, vida ve tornavida kullanarak tahtalara sabitleyelim.

 

3. Tahtaların diğer tarafına 1,5 x 3,5 cm boyutlarındaki duralitleri silikon ile sabitleyelim. 3,5 x 13,5 cm boyutundaki diğer duraliti önce enjektöre silikon ile sabitleyelim. Ardından duraliti küçük duralitlerin üzerine yerleştirip silikon, vida ve tornavida kullanarak tahtalara sabitleyelim.

 

4. Tahtaları daha önce oluşturduğumuz ve düzeneğimizin tabanını oluşturan bölüme vida ve tornavida kullanarak sabitleyelim.

 

5. Şeffaf plastik hortumun bir ucunu diğer enjektöre takalım. Suyu gıda boyası ile renklendirip enjektörün pistonunu yukarı çekerek hortumun ve enjektörün içini renkli suyla dolduralım. Hortumun boşta kalan ucunu düzeneğimizdeki enjektörün uç kısmına takıp her iki ucu da silikon ile sabitleyelim.

 

Serbest haldeki enjektörü yatay olarak silikon ile düzeneğin taban kısmına sabitleyelim.

 

6. Metal parayı düzenekteki enjektörün pistonunun parmağımızla bastırdığımız kısmına silikon ile sabitleyelim.

7. Plastik kapağı düzeneğimizin tabanına görseldeki gibi silikonla sabitleyelim. Artık düzeneğimiz ile sıvıların basıncı iletme özelliğinden yararlanarak meyve ve sebzeleri presleyebiliriz.

 

 

Ne OIdu?

Hazırladığımız düzenekte, enjektörün pistonuna dik olarak bir kuvvet uyguladığımızda pistonun parmağımızla bastığımız kısmında bir basınç oluşur. Bu basınç, Pascal prensibi doğrultusunda sıvının temas ettiği bütün noktalara aynen iletildiği için ikinci pistonun parmağımızla bastığımız kısmında bir kuvvet oluşturarak meyvenin preslenmesini sağlar.

Bazı yerleşim birimlerinde su genellikle yüksek bir yere yerleştirilmiş depolardan büyük bir basınçla evlere aktarılır. Bazı itfaiye merdivenlerinin çalışması da sıvıların basıncı iletme prensibine dayanır. Bunların yanı sıra taşıma (hidrolik liftler, vinçler) ve sıkıştırma sistemleri (hidrolik frenler, hidrolik presler), tulumbalar,  yüksekliği ayarlanabilir koltuklar ve lunaparktaki atlıkarınca gibi birçok araç gereç Pascal prensibine göre çalışır.

 

Kaynak:
  • Komisyon,8. Sınıf Fen ve Teknoloji Ders Kitabı, Millî Eğitim Bakanlığı Yayınevi, Ankara, 2012.
 
Yazar Hakkında:
Namdar Gürsönmez
Fen Bilimleri Öğretmeni
İzmir Çiğli-Karşıyaka Aydoğan Yağcı Bilim ve Sanat Merkezi

 

İlgili İçerikler

Fizik

Deneyler köşesinin bu etkinliğinde basit bir kondansatör tasarlayıp birçok elektrik devresinde kullanılan bu elektronik devre elemanının çalışma prensibini öğreniyoruz.

Fizik

Yenilenebilir enerji kaynaklarının başında güneş enerjisi geliyor. Ancak güneş ışığından aldığı enerjiyi elektriğe dönüştüren geleneksel fotovoltaik gözeler sadece gündüzleri çalışıyor. Gündüzleri elde edilen enerjiyi geceleri kullanabilmek içinse başka enerji biçimlerine dönüştürüp depolamak gerekiyor.

Fizik

Fren pedalına hafif bir dokunmayla, yüklü bir kamyonun nasıl durduğunu öğrenmek ister misiniz? Sürücü tarafından fren pedalına uygulanan kuvvet, fren hidroliği tarafından balatalara iletilir. Balatalar da tekerleklerle bağlantılı fren disklerini sıkıştırarak aracın yavaşlamasını ve durmasını sağlar.

Fizik

Yarasalar ilgi çekici bir özelliğe sahip: Ses dalgalarını kullanarak tamamen karanlık bir ortamda çevrelerindeki nesnelerin yerini belirleyebiliyorlar. Görme engelli bazı insanların da bu özelliğe sahip olduğu biliniyor.

Fizik

Tasarla ve Yap köşesinin bu etkinliğinde maliyeti uygun malzemeler kullanarak elektrik enerjisi elde edip enerjiyi ışık, hareket ve ses enerjisine dönüştüren bir düzenek tasarlayacağız.

Fizik

Su, elektrik enerjisi kullanılmadan bulunduğu yerden daha yükseğe nasıl taşınabilir? Arşimet bu sorunu milattan önce üçüncü yüzyılda icat ettiği Arşimet vidası ile çözmüştü. Deneyler köşesinin bu etkinliğinde, Arşimet vidası tasarlayarak suyu yukarı taşımak amacıyla kullanılabilecek bir pompa yapıyoruz.

Fizik

Bilim Genç olarak ODTÜ Saçılmalı Demet Hattı ve İVME-R’de yürütülen çalışmalarla ilgili ODTÜ Fizik Bölümü Öğretim Üyesi ve İVME-R Müdürü Prof. Dr. Bilge Demirköz ile bir söyleşi gerçekleştirdik.

Fizik

Bundan yüzyıllar önce Dünya’nın kendi etrafında dönüp dönmediği, ayrıca Dünya’nın mı Güneş’in etrafında yoksa Güneş’in mi Dünya’nın etrafında dolandığı bilim insanları arasındaki en hararetli tartışma konularından biriydi. 

Fizik

Rice Üniversitesinde Prof. Dr. James M. Tour önderliğinde çalışmalar yapan bir grup araştırmacı, karbon içeren atıklardan grafen üretmeye imkân veren bir yöntem geliştirdi. Araştırma ile ilgili makale Nature’da yayımlandı.

Fizik

Gençleri bilim insanlarıyla bir masa etrafında buluşturan TÜBİTAK Bilim Genç Kafe 11 Şubat Uluslararası Bilimde Kadınlar ve Kız Çocukları Günü’nde Ankara, İstanbul ve Samsun’da düzenleniyor. Etkinliğin Ankara’daki konuğu 2019 yılı TÜBİTAK Teşvik Ödülü’nü kazanan Dr. Öğr. Üyesi Emine Ülkü Sarıtaş.