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

Suyu yukarı yönde taşıyabilen aletlerin geliştirilmesine yönelik çalışmalar James Watt'ın buhar motorunun keşfine öncülük etti.

Fizik

Suyun kaç derecede kaynadığını biliyor musunuz? Muhtemelen cevabınız 100°C olacaktır. Çünkü suyun deniz seviyesindeki kaynama noktası 100°C’dir. Peki, suyu daha düşük ya da yüksek sıcaklıklarda kaynatmak mümkün olabilir mi?

Fizik

Bilim Genç Fotoğraflar köşesinde ekim ayında objektiflerinizi çevrenizdeki müze ve bilim merkezlerine odaklamanızı istemiştik. Bu süreçte #MüzelerveBilimMerkezleri etiketiyle Bilim Genç’te paylaştığınız fotoğraflar Bilim Genç ekibi tarafından değerlendirildi. 

Fizik

Bir grup araştırmacı yeni bir mikromotor geliştirdi. Ultrason dalgalarıyla harekete geçirilen ve manyetizma etkisiyle idare edilen motor, zarar vermeden canlı hücreleri bir yerden başka bir yere taşıyabiliyor.

Fizik

Gaz termometrelerinde ise sıcaklığı ölçülecek malzeme, içerisinde gaz bulunan bir hazneye temas ettirilir ve gazın genleşmesinden ya da büzüşmesinden yararlanılarak sıcaklık ölçümü yapılır.  Bu etkinliğimizde maliyeti uygun malzemeler kullanarak bir hava termometresi düzeneği tasarlayacağız.

Fizik

Montreal Üniversitesindeki Ötegezegen Araştırmaları Enstitüsünden bilim insanları üç yıl önce keşfettikleri, Dünya’ya yaklaşık 111 ışık yılı mesafedeki K2-18 sistemindeki bir gezegenin atmosferinde su buharı tespit etti.

Fizik

Boğaziçi Üniversitesi Elektroteknoloji Kulübü ve IEEE Öğrenci kolu tarafından düzenlenen Boğaziçi Enerji Zirvesi’nin beşincisi 16 Kasım’da Boğaziçi Üniversitesi Albert Long Hall Kültür Merkezi’nde gerçekleştiriliyor.

Fizik

Çoğu zaman farkında olmasak da dalga ve dalga hareketinin yaşamın ve hayatımızın her alanında etkisi var. Bazen hayatımızı kolaylaştıran dalgaların bazı zaman da yıkıcı etkileri ile karşılaşıyoruz. Peki, dalgalar olmasaydı hayatımız nasıl olurdu?

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.