Basıncı Etkileyen Faktörler Rehber

FizikBaşlangıçOkuma süresi: 3 dk

Genel Bakış

Bir ağustos böceği nasıl olur da ağız parçalarını sert ağaç kabuğuna kolayca sokabilir? İnsanlar karda yürürken neden batarlar ama kayak takımları giydiklerinde batmazlar? Bu fenomenler basıncın etkisini içerir. Bu deney, kuvvetin büyüklüğünün ve yüzey alanının "basıncı" nasıl birlikte belirlediğini keşfetmek için değişken kontrol yöntemini kullanır.

Arka Plan

17. yüzyılda Fransız bilim insanı Blaise Pascal, basınç üzerine derinlemesine araştırmalar yaptı ve Pascal yasasını keşfetti.
Katkılarını anmak için, Uluslararası Birimler Sistemi'nde basınç birimine "Pascal" adı verildi, kısaca "Pa" olarak adlandırıldı.
1654 yılında Magdeburg yarımküre deneyi dünyayı şok etti ve atmosferik basıncın muazzam gücünü canlı bir şekilde gösterdi.

Temel Kavramlar

Kuvvet ( $F$ )

F

Bir yüzeye dik olarak etki eden kuvvet. Formüllerde genellikle $F$ ile gösterilir.

Alan ( $S$ )

S

İki nesnenin temas ettiği ve birbirini sıkıştırdığı gerçek alan. Formüllerde $S$ ile gösterilir.

Basınç ( $P$ )

P = \frac{F}{S}

Kuvvetin büyüklüğünün yüzey alanına oranı. Kuvvetin etkisini karakterize eder.

Formüller ve Türetme

Basınç Tanımı

P = \frac{F}{S}

F

'nin birimi Newton (N),

S

'nin birimi metrekare (

m^2

) ve

P

'nin birimi Pascal (Pa)'dır.

Deney Adımları

1
Kuvvet Büyüklüğünün Etkisini Keşfetme
"Yüzey Alanını $(S)$ " sabit tutun (örneğin, $5cm^2$ ). "Kuvveti $(F)$ " kademeli olarak artırın. Süngerin çökme derinliği $h$ 'nin nasıl değiştiğini gözlemleyin. Bu neyi gösterir?
2
Yüzey Alanının Etkisini Keşfetme
"Kuvveti $(F)$ " sabit tutun (örneğin, $50N$ ). "Yüzey Alanını $(S)$ " azaltın. Tahmin edin: Süngerin çökmesi daha derin mi yoksa daha sığ mı olacak? Hipotezinizi doğrulayın.
3
Kapsamlı Analiz
Sağ panelde hesaplanan basınç $P$ 'yi gözlemleyin. Şunu bulacaksınız: Basınç $P$ değeri, kuvvetin etkisini (çökme derinliği) doğrudan yansıtır. $P$ ne kadar büyükse, çökme o kadar derin olur.

Öğrenme Çıktıları

Basıncın, kuvvetin etkisini temsil eden fiziksel bir büyüklük olduğunu anlamak.
Basınç formülü $P = F/S$ ve birim dönüşümüne hakim olmak.
Günlük hayattaki basınç fenomenlerini açıklamak için değişken kontrol yöntemini kullanabilmek.
Yüzey alanını artırarak basıncı azaltmayı veya yüzey alanını azaltarak basıncı artırmayı öğrenmek.

Gerçek Dünya Uygulamaları

Basıncı Artırma: Mutfak bıçakları bilenir (alanı azaltarak), iğneler çok incedir, ağustos böceğinin ağız parçaları.
Basıncı Azaltma: Kayaklar geniştir (alanı artırarak), okul çantası askıları geniştir, tank paletleri, demiryolu traversleri.

Yaygın Hatalar

Yanlış

Kuvvet ne kadar büyükse, basınç kesinlikle o kadar büyüktür.

Doğru

Yanlış. Yüzey alanını da dikkate almalısınız. Bir tank bir insandan çok daha ağırdır (daha büyük kuvvet), ancak paletlerinin geniş alanı nedeniyle yere uyguladığı basınç, topuklu ayakkabı giyen bir insandan daha az olabilir.

Yanlış

Basınç yerçekimidir.

Doğru

Yanlış. Basınç bir sıkıştırma kuvvetidir, yerçekimi ise Dünya'nın çekimidir. Basıncın büyüklüğü, yalnızca bir nesne yatay bir yüzeyde durduğunda ve kuvvet dikey olarak uygulandığında yerçekimine eşittir.

Ek Okuma

Pressure - Wikipedia

Başlamaya hazır mısın?

Temelleri anladığına göre, etkileşimli deneye başla!

Deneyi Başlat Sınavı Başlat