Sıvıların Basıncı İlettiği Bir Düzenek Tasarlayalım

 

Bilmekte Fayda Var!

Pascal Prensibi Nedir?

Sıvı molekülleri arasındaki boşluklar çok küçüktür. Bu moleküller birbirlerinin üzerinde kayarak hareket eder ve çok kısa mesafelerde birbirlerini iterler. Bu yüzden sıvıların üzerine kuvvet uygulandığında hacimlerindeki küçülme yok denecek kadar azdır. Hatta pratikte sıvıların sıkıştırılamadığı kabul edilir. Sıvılar hakkında çalışmalar yapan Fransız bilim insanı Blaise Pascal’ın (1623–1662) vardığı sonuçlardan biri şuydu: “Kapalı bir kapta bulunan sıvının herhangi bir noktasında uygulanan basınç, sıvı tarafından sıvının temas ettiği bütün yüzeylere dik olarak ve aynı büyüklükte iletilir.” Bugün bu durum Pascal prensibi olarak anılıyor.

Pascal prensibinden yararlanılarak; bileşik kaplar, su cendereleri, sıkıştırma sistemleri (hidrolik frenler, hidrolik presler), taşıma sistemleri (hidrolik liftler, vinçler), tulumbalar, berber koltukları ve lunaparktaki atlıkarıncalar gibi birçok araç yapılmıştır.

Tasarla ve Yap köşesinin bu projesinde, sıvıların basıncı nasıl ilettiğini gösteren bir düzenek tasarlıyoruz.

Nelere İhtiyacımız Var?

• 3 adet 50 cm x 17,5 cm boyutlarında maket karton
• 2 adet 25 cm x 17,5 cm boyutlarında maket karton
• 1 adet plastik enjektör (60 ml)
• 1 adet plastik enjektör (20 ml)
• Şeffaf plastik hortum (45 cm)
• 1 adet plastik kapak (büyük)
• 1 adet plastik kapak (küçük)
• 1 adet oyuncak araba
• Gıda boyası
• Silikon tabancası ve silikon
• Maket bıçağı
• Makas
• Cetvel

 

Uyarı:

 

Ne Yapıyoruz?

1- 50 cm x 17,5 cm boyutlarındaki maket kartonlardan birine plastik enjektörleri yerleştirebileceğimiz büyüklükte delikler açalım.

2- Silikon kullanarak maket kartonları görseldeki gibi yapıştıralım.

3- Plastik enjektörleri görseldeki gibi yerleştirip silikon ile yapıştıralım.

4- Plastik kapakları enjektörlerin pistonlarına silikon ile yapıştıralım.

5- Enjektörleri uç kısımlarından plastik hortum ile birleştirelim.

6- Enjektörlerin pistonlarını çıkaralım ve içlerini yarıya kadar su ile dolduralım. Suyu gıda boyası ile renklendirelim ve pistonları tekrar enjektörlere takalım.

7- Büyük enjektörün tablasına oyuncak arabamızı silikon kullanarak yapıştıralım ve zemin ile aynı seviyeye getirelim. Artık düzeneğimiz çalışmaya hazır.

 

Ne Oldu?

Küçük enjektörün pistonu üzerine uygulanan basınç büyük enjektörün pistonuna aynı büyüklükte iletilir. Büyük pistonun yüzey alanı daha büyük olduğu için bu pistonun üzerindeki arabaya uyguladığı kuvvet de daha büyük olur. Böylece oyuncak arabanın yukarıya doğru hareket ettiğini gözlemleriz.

Bu sistem sıvıların basıncı iletmesinden yararlanarak küçük kuvvetleri büyük kuvvetlere dönüştürüyor.

Kaynak:

• Komisyon, 8. Sınıf Fen ve Teknoloji Ders Kitabı, Millî Eğitim Bakanlığı Yayınevi, Ankara, 2012.