20 Ocak 2011 Perşembe

SIVILARIN KALDIRMA KUVVETİNDEN HANGİ ALANLARDA YARARLANIRIZ

Sıvıların kaldırma kuvvetinden hangi alanlarda yararlanırız?

Sıvıların Kaldırma Kuvveti

Sıvıların Kaldırma Kuvveti Nedir?
      · Sıvıların içine batırılan cisimler,sıvı tarafından yukarıya doğru itilirler ve ağırlıklarından kaybederler.Sıvıların cisme uyguladığı itme kuvvetine sıvıların kaldırma kuvveti denir.
·        Sıvıların kaldırma kuvveti sıvı yoğunluğu ile doğru orantılıdır.Yoğunlukları büyük olan sıvıların,kaldırma kuvveti de büyüktür.
·        Sıvıların kaldırma kuvveti =Cismin havadaki ağırlığı – Cismin sıvıdaki ağırlığı Fk=GHava – G Sıvı  
·  Kaldırma kuvveti = Cismin sıvıya batan kısmının hacmi x sıvının yoğunluğu x yer çekimi ivmesi
Fk = VBatan.dSıvı.g 
Burada hacim(V) (m3),yoğunluk(d) (kg/m3 ) ve yer çekimi ivmesi (g) de (10m/s ) olarak alınırsa sıvıların kaldırma kuvveti nevton (N) biriminde bulunur.
Fk=VBatan.dsıvı.g   
Fk=m3.kg/m3.N/kg  =>Fk=N olur.
Örnek:360 cm3 hacmindeki bir cisim,sıvı yağ içersine tamamen batırılıyor.cisme etki eden sıvı yağın kaldırma kuvvetini bulunuz?(dYağ=0,9 g/cm3  )
Verilenler:
Vb=360 cm3=36.10-5   
dyağ=0,9 g/cm3  
istenen:Fk=?
Çözüm: Fk=Vb.dYağ.g =>Fk=36.10-5  m3  .900 kg/m .10=324.10-2  N=3,24 N olur.
Cisimlerin yüzme şartı:dcisim > dsıvı   olduğunda cisim batar.dcisim = dsıvı   olduğunda cisim askıda kalır.dcisim  < dsıvı   olduğunda cisim yüzer.
Yüzme şartı:Bir cismin bir sıvıda yüzebilmesi için o cismin ağırlığı,sıvının içine batan kısmının hacmine eşit hacimdeki sıvının ağırlığı kadar olmalıdır.
Yüzen cismin ağırlığı=sıvının batan kısmının hacmi x sıvının yoğunluğu x yer çekimi ivmesi
GYüzen =Vbatan .dsıvı .g dir.
 Sıvıların kaldırma kuvvetinin varlığı ilk kez Archimedes (Arşimet) adlı bilim adamı tarafından bulunduğu için sıvıların kaldırma kuvvetine Archimedes Prensibi denir.

Bu yüzden suyun kaldırma kuvvetini suya girdiğimizde hissederiz ama havanın bize her zaman uyguladığı kaldırma kuvvetini ,çok az olduğundan dolayı hissedemeyiz. Bu bağlamda da sıvıların kaldırma kuvvetinin yoğunluğa da bağlı olduğunu söyleyebiliriz.
• Arşimet Prensibi:Sıvı  içine batan bir cisme,sıvı tarafından uygulanan kaldırma kuvveti,cismin batan kısmının hacmine eşit hacimdeki sıvının ağırlığına eşittir.
Ünlü bir deneyde Arşimet,aynı kütledeki altın bir taç ile bir altın külçesinin taşıracakları su miktarlarının aynı olması gerektiğini ileri sürmüş ve dediği çıkmayınca tacın altın olup olmadığını anlamıştır.



• Sıvıların Kaldırma Kuvvetinin Kullanıldığı Yerler:
Arşimet prensibi, cisimlerin kendi ağırlıklarının bulunmasında kullanılır.
Parmaklarımızı bitiştirip içi su dolu bir kaba batıralım, elimizi aşağıdan yukarıya doğru iten bir kuvvet hissederiz. Denizde yüzerken de bizi suyun yüzeyine iten bir kuvvetvardır. Çok büyük kütleli ve boyutlu gemiler bile suda Arşimet prensibi sayesinde yüzerler. Bütün bu örnekler bizlere, sıvıların bir kaldırma kuvveti olduğunu gösterir. Bu kaldırma kuvvetinin kullanıldığı alanlar ise oldukça fazladır.
İnsanların yiyecek ihtiyacından tutunda, turistik faaliyetler için bile şu anda suyun kaldırma kuvvetinden yararlanılmaktadır.
Bazı bölgelerde bulunan baraj gölleri, balık bakımından zengindirler. Kayık, kaldırma kuvvetinden yararlanılarak yapılmış olduğu için kayık kullanan bir kısım balıkçılar hem geçimlerini sağlamak hem de insanların besin ihtiyacını karşılamak için bu yola başvurular. Yazın turistik bölgelerde Yat turları da yine aynı şekilde suyun kaldırma kuvveti sayesinde çalışırlar.Kaldırma kuvvetinden yararlanılarak yapılan bir spor da raftingdir. Her yıl binlerce turist ülkemize gelerek bu sporla ilgilenirler. Turistlerin bu konudaki ilgi alanları bununla sınırlı kalmaz. Günümüzün yaygın sporlarından Jet-Ski, Sörf, Yelkenli;  turistlerin ilgi odağı olmuştur.
Kaldırma kuvvetini kullanıldığı bir diğer alan ise taşımacılıktır. İhracat ve ithalatta ülkeler arası eşya taşımasında, Kıbrıs'ın bir ada olması bakımından oraya yapılan gezilerde suyolu kullanılmaktadır. Ülkemizde bulunan Keban Gölü'nde bile iki köy arasında gidip gelmek için kayıkla veya sallar ile ulaşım gerçekleşir. Her gün binlerce İstanbullu öğrenci Anadolu ve Avrupa yakasına varabilmek, okullarına ulaşabilmek için(köprü olmasına rağmen)ucuz ve rahat olduğu için deniz yolunu tercih etmektedirler.
TEKNELER NASIL YÜZER?
Bir tekne suya indirildiğinde suyu yanlara iter yani suyun yerini değiştirir. Su da buna kaldırma kuvveti ile cevap verir. Kaldırma kuvvetinin büyüklüğü, yeri değiştirilen suyun ağırlığına bağlıdır. Bir cismin yüzebilmesi için, yerini değiştirdiği suyun kaldırma kuvvetinin en azından cismin ağırlığına eşit olması gerekir. Bir cismin yerini değiştirdiği suyun miktarı, o cismin biçimine bağlıdır. Örneğin çamurdan yapılmış bir top batar, ama eğer bu topa içi boş bir kase biçimi verirseniz yüzer. Çamurun biçimini değiştirerek onun terini değiştirdiği su miktarını artırmış olursunuz. Tekne yapımcılarının yaptığı da işte budur. Çelik bir levha batar ama çelikten yapılmış bir gemi yüzer



Suyun kaldırma gücünü Arşimet keşfetmiştir. Cisimlerin ağırlıklarının bulunmasında kullanılmaktadır kaldırma gücü. Mesela bir leğenin içerisine su doldurun ve ellerinizin parmaklarını birleştirerek o suyun içerisine koyun eli yukarı doğru itekleyen bir kuvvet olduğunu göreceksiniz. Gemilerin o kocaman okyanuslarda ve denizlerin üzerinde gitmesi Arşimet’in bulmuş olduğu suyun kaldırma gücü sayesindedir. Suyun kaldırma gücü bir çok alanda kullanılmaktadır. Turistlik faliyetlerde dahi kullanılan suyun kaldırma gücü yiyecek ihtiyacında kullanılan önemli bir etkendir. Balık bakımından oldukça zengin olan bazı barajlar da kayıklardan yardım alarak balıkçılar geçimlerini sağlamaktadır ayrıca çok önemli bir besindir balık. Bir çok turistin suyun kaldırma kuvvetinin sayesinde yaptıkları sporla ülkemize faydavermektedirler. Bu sporun ismi ise raftingdir. Yine oldukça bilindik olan jet-ski ve sörfte suyun kaldırma kuvvetinden yararlanarak yapılan sporlardır. Eğer Arşimet suyun kaldırma kuvvetini bulmasaydı gerçekten büyük bir kayıp olurdu. Yazın serinlemek için denizlere akın eden bir sürü insan olmayacaktı ve deniz yoluyla seyahatedilemeyecekti.
• Sıvıların Kaldırma Kuvveti Nedir?
Sıvıların içine batırılan cisimler,yukarıya doğru itilirler ve ağırlıklarından kaybederler.Bunun nedeni sıvıların kaldırma kuvvetidir.Kaldırma kuvvetinin varlığı ,Arşimet adlı bilim adamı
tarafından bulunmuştur.
Bütün sıvılar içlerinde bulunan maddeye kaldırma kuvveti uygularlar. Bu kuvvet cismin akışkan içindeki hacmine ve akışkanın yoğunluğuna bağlıdır. Sıvı ne kadar yoğunsa uygulanan kaldırma kuvveti de o kadar fazladır. Bu yüzden suyun kaldırma kuvvetini suya girdiğimizde hissederiz ama havanın bize herzaman uyguladığı kaldırma kuvvetini ,çok az olduğundan dolayı hissedemeyiz. Bu bağlamda da sıvıların kaldırma kuvvetinin yoğunluğa da bağlı olduğunu söyleyebiliriz.
• Arşimet Prensibi:
Bir sıvı içindeki katı cisim,taşırdığı sıvının ağırlığına eşit bir kuvvet ile yukarıya itilir.Ünlü bir deneyde Arşimet,aynı kütledeki altın bir taç ile bir altın külçesinin taşıracakalrı su miktarlarının aynı olması gerektiğini ileri sürmüş ve dediği çıkmayınca tacın altın olup olmadığını anlamıştır.


Arşimet prensibi,cisimlerin kendi ağırlıklarının bulunmasında kullanılır.
Parmaklarımızı bitiştirip içi su dolu bir kaba batıralım.Elimizi aşağıdan yukarıya doğru iten bir kuvvet hissederiz.Denizde yüzerken de bizi suyun yüzeyine iten bir kuvvet vardır.Çok büyük kütleli ve boyutlu gemiler bile suda Arşimet prensibi sayesinde yüzerler.Bütün bu örnekler bizlere,sıvıların bir kaldırma kuvveti olduğunu gösterir.Bu kaldırma kuvvetinin kullanıldığı alanlar ise oldukça fazladır.
İnsanların yiyecek ihtiyacından tutun da,turistik faaliyetler için bile şu anda suyun kaldırma kuvvetinden yararlanılmaktadır:
Bazı bölgelerde bulunan baraj gölleri,balık bakımından zengindirler.Kayık,kaldırma kuvvetinden yararlanılarak yapılmış olduğu için kayık kullanan bir kısım balıkçılar hem geçimlerini sağlamak hem de insanların besin ihitiyacını karşılamak için bu yola başvurular.Yine aynı şekilde, kaldırma kuvvetinden yararlanılarak yapılan bir spor da raftingdir.Her yıl binlerce turist ülkemize gelerek bu sporla ilgilenirler.Turistlerin bu konudaki ilgi alanları bununla sınırlı kalmaz.
Günümüzün yaygın sporlarından Jet-Ski,Sörf,Yelkenli ; turistlerin ilgi odağı olmuştur.
Kaldırma kuvvetini kullanıldığı bir diğer alan ise taşımacılıktır.Kıbrıs’ın bir ada olması bakımından oraya yapılan gezilerde su yolu kullanılmaktadır.
Ülkemizde bulunan Keban Gölü’nde bile iki köy arasında gidip gelmek için kayıkla veya sallar ile ulaşım gerçekleşir.
Her gün binlerce İstanbullu öğrenci Anadolu ve Avrupa yakasına varabilmek,okullarına ulaşabilmek için(köprü olmasına rağmen)ucuz ve rahat olduğu için deniz yolunu tercih etmektedirler.
Toprakları deniz kıyısında bulunan ülkeler için su ve su yolları savunma bakımından büyük önem taşır. Kaldırma kuvveti ile su üzerinde durabilen binlerce tonluk savaş gemileri yapılarak ülkeler arası güvenlik sağlanır.
Osmanlı Devleti zamanında bir çok devlet sıcak denizlere açılıp ticaret yapmak istemişlerdir.Bunun için de su yolunu kullanmışlar, dolayısıyla da suyun kaldırma kuvvetinden yararlanmışlardır.Bu şekilde ticaretlerini geliştirerek dünyanın sayılı ülkeleri haline gelmek istemişlerdir.İşte Arşimet’in bulduğu kaldırma kuvvetinden birçok devlet belki de bu prensibi bilmeden ondan yararlanmışlardır.
Sonuç olarak;suyun böyle bir özelliğinin farkında olmasaydık hayat bizim için belki de çok zor olacaktı. Unutmayalım ki,şu anda yüzüp,denizde seyahat ediyorsak, bunlarArşimet’in sayesinde olmuştur.Bu yüzden bu bilim adamının kıymetini bilmeli,prenisibini en iyi şekilde kullanarak onu geliştirmeye çalışmalıyız.

1 yorum:

Unknown dedi ki...

Güzel açıklamalar var teşekkürler