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

Nobel Fizik Ödülü’nün 2019 yılı sahipleri Princeton Üniversitesinden James Peebles, Cenova Üniversitesinden Michel Mayor ve Cambridge Üniversitesinden Didier Queloz oldu.

Fizik

Bilim insanları, günlük hava tahmini için çeşitli gözlemler ve ölçümler yapar. Bunların arasında rüzgâr hızı ölçümleri de vardır. Rüzgârın hızını ölçen aletlere anemometre (rüzgârölçer) denir. Bu etkinliğimizde maliyeti uygun malzemeler kullanarak bir rüzgârölçer tasarlayacağız.

Fizik

Biyokütle ve Kömür Karışımlarından Sıvı Yakıt Üretimi (TRİJEN) projesi sayesinde Türkiye’nin linyit kömürleri sıvı akaryakıtlara ve değerli kimyasal maddelere dönüştürülebiliyor. Böylece düşük enerji içeriğine sahip linyit kömürlerinin etkin, verimli ve çevre dostu bir şekilde ekonomiye kazandırılması mümkün olabilecek.

Fizik

Bu yıl sekizincisi düzenlenen Breakthrough Ödülleri’nde temel fizik alanındaki ödülün sahibi ilk karadelik görüntüsünün elde edilmesi çalışmasını gerçekleştiren araştırmacılar oldu. Ödül kazanan araştırmacılar arasında Türk bilim insanı Prof. Dr. Feryal Özel de bulunuyor.

Fizik

Ay'a ulaşmamızı sağlayan en önemli teknolojilerden biri roketlerdi. Peki, roketler nasıl çalışıyor? Deneyler köşesinin bu etkinliğinde bir araba tasarlayarak Newton'un hareket yasalarını ve roketlerin çalışma prensibini öğreniyoruz.

Fizik

Söz konusu elektronlar, protonlar gibi “noktasal” parçacıklar olduğunda aynı işaretli elektrik yüklerinin birbirini ittiği, zıt işaretli elektrik yüklerinin birbirini çektiği bilinir. Ancak çok sayıda elektrik yüklü noktasal parçacığın bir araya gelmesiyle oluşan “bileşke” parçacıklarda durum farklıdır. 

Fizik

Danimarkalı gökbilimci Ole Christensen Romer, ışık hızını belirlemek için çalışmalar yapan ilk bilim insanlarından biridir. Romer, yaptığı uzun süreli gözlemler sonucunda Jüpiter’in uydularından Io’nun iki tutulması arasında geçen zamanlarda farklılıklar tespit etti.

Fizik

Bu etkinliğimizde yenilenebilir enerji kaynaklarından güneş enerjisinin farklı enerji türlerine dönüştüğünü gözlemleyebileceğimiz bir düzenek tasarlayacağız.

Fizik

James Watt’ın buhar motorunu keşfetmesi Sanayi Devrimi’nin başlangıcı olarak kabul edilir. James Watt, buhar motorunu madenlerde ortaya çıkan suyun dışarı pompalanması için etkili bir yöntem ararken geliştirdi. İlk yazımızda Arşimet, 12. yüzyılda yaşayan el-Cezeri ve 16. yüzyılda yaşayan Takiyüddin’in suyun yukarı taşınması için geliştirdikleri düzenekleri anlatmıştık.

Fizik

Uluslararası bir araştırma grubu, araçların arka kısımlarına hava püskürten cihazlar yerleştirerek hava sürtünmesini azaltmayı başardı. Dr. Ruiying Li ve arkadaşları tarafından yapılan araştırmanın sonuçları Physical Review Fluids’te yayımlandı.