Sıvılar, akışkan maddelerdir. Akışkan kavramı hem sıvı hem de gazlar için kullanılır. Sıvılar çok az sıkıştırılabilir olsa da sıkıştırılamaz olarak kabul edilebilir.
Sıvı Basıncının Hesaplanması:
A noktasındaki sıvı basıncı;
P=h.d.g
P: Sıvı Basıncı (Pa)
h: Derinlik (m)
g: Yerçekimi ivmesi (\(\frac{m}{{{s^2}}}\))
B noktasına etki eden sıvı basıncı;
\(P = {h_1}{d_1}g + {h_1}{d_1}g\)
– Tabana etki eden sıvı basınç kuvveti ile ağırlık arasındaki ilişki;
– Bir yüzeye etki eden sıvı basınç kuvveti, o yüzeyin orta noktasına etki eden basınçla, yüzey büyüklüğünün çarpımına eşittir.
\(\begin{array}{l}F = {P_{orta}} \cdot S\\{F_1} = \frac{h}{2}dg{S_1}\\{F_2} = \frac{h}{2}dg{S_2}\\{F_1} = hdg{S_3}\end{array}\)
– Sıvılar karışım oluşturursa K’nın tabanına etki sıvı basıncı değişmez, L’ninki artar, M’ninki azalır.
– Şekilde kaptaki sıvılar karıştırılırsa, K ve L’ye etki eden basınç artar, M’ye etki eden basınç değişmez.
– Açık uçlu kapta X, Y, Z noktalarına etki eden sıvı basınçları arasındaki ilişki;
\({P_Z} > {P_Y} > {P_X}\)
Bileşik Kaplar
Şekilleri ve kesitleri farklı iki ya da daha fazla kabın tabanlarının birleştirilmesi ile elde edilen kaplara denir. Örneğin U borusu.
U Borusu
Birbirine karışmayan sıvıların ayrılma yüzeyi hizasına yaptıkları basınçlar birbirine eşittir.
\(\begin{array}{l}{P_1} = {P_2}\\{h_1}{d_1}g = {h_1}{d_1}g\\{h_1}{d_1} = {h_1}{d_1}\end{array}\)
– Şekideki U borusunda sıvıların özkütleleri arasında \({d_y} > {d_x}\) ilişkisi görülmektedir. Aynı yatay düzlemde bulunan noktalara etki eden basınçlar arasında;
\({P_1} = {P_2} > {P_3} = {P_4} > {P_5} > {P_6}\)
– Şekildeki U borusunda sıvıların özkütleleri arasında \({d_3} > {d_2} > {d_1}\) ilişkisi görülmektedir. Kollardaki basınçların eşitliğinden;
\(\begin{array}{l}{P_2} = {P_1} + {P_3}\\{h_2} \cdot {d_2} \cdot g = {h_1} \cdot {d_1} \cdot g + {h_3} \cdot {d_3} \cdot g\\{h_2} \cdot {d_2} = {h_1} \cdot {d_1} + {h_3} \cdot {d_3}\end{array}\)
– Şekildeki kapta bulunan sıvının tabana uyguladığı basınç P, basınç kuvveti F’tir. Kap ters çevrilirse, P azalır, F artar. Ayrıca ters çevrilen kabın oturduğu yatay yüzeye uyguladığı basınç kuvveti değişmez, basınç azalır.
– Şekildeki cisim X sıvısına çekilrse, \({P_K}\) değişmez, \({P_L}\) azalır.
– Eşit zaman aralıklarında eşit miktarda sıvı akıtan musluklarla şekildeki kaplar dolduruluyor. Sıvıların tabana yaptıkları basıncın zamana bağlı değişimleri şekildeki gibidir.
– Şekilde K, L, M noktalarına etki eden sıvı basınçları;
\({P_M} > {P_K} = {P_L}\)
– Şekilde X,Y, Z ve A noktalarına etki eden sıvı basınçları;
\({P_Y} = {P_Z} > {P_X} > {P_A}\)
-Su Cendereleri;
\(\frac{F}{{{S_1}}} = \frac{G}{{{S_2}}}\)
\(\frac{F}{{{S_1}}} + hdg = \frac{G}{{{S_2}}}\)
