🎓 9. Sınıf Basınç (Katı Basıncı) Test 5 - Ders Notu ve İpuçları

Bu ders notu, katı basıncı ve basınç kuvveti konularında karşılaşılan temel kavramları, hesaplama yöntemlerini ve günlük hayattaki uygulamalarını kapsamaktadır. Özellikle cisimlerin ağırlığı, temas yüzey alanı, özkütle ve yükseklik gibi faktörlerin basınç üzerindeki etkileri detaylı bir şekilde incelenmiştir. Bu notlar, sınav öncesi son tekrarınızı yapmanız ve konuyu pekiştirmeniz için hazırlanmıştır. İyi çalışmalar! 💪

1. Basınç ve Basınç Kuvveti Kavramları

• Basınç (P): Birim yüzeye etki eden dik kuvvettir. Skaler bir büyüklüktür, yani yönü yoktur. Birimi Pascal (Pa) veya Newton/metrekare (N/m²) dir.
• Basınç Kuvveti (F): Yüzeye dik olarak etki eden toplam kuvvettir. Vektörel bir büyüklüktür, yani yönü vardır. Birimi Newton (N) dur.
• Katı cisimlerde, yatay bir zemin üzerinde duran bir cismin zemine uyguladığı basınç kuvveti, genellikle cismin ağırlığına (G) eşittir. Eğer dışarıdan bir kuvvet (F_dış) uygulanıyorsa, basınç kuvveti bu kuvvetlerin bileşkesi olur.

2. Katı Basıncının Hesaplanması

• Katı basıncının genel formülü:

  P = F / S

  • P: Basınç (Pa veya N/m²)
  • F: Basınç Kuvveti (N)
  • S: Yüzey Alanı (m²)
• Düzgün Geometrik Cisimler İçin Özel Durum: Taban alanı ile tavan alanı aynı olan (silindir, prizma gibi) homojen ve düzgün katı cisimlerin yatay zemine uyguladığı basınç, cismin yüksekliği (h), özkütlesi (d) ve yerçekimi ivmesi (g) cinsinden de ifade edilebilir:

  P = h · d · g

  • Bu formül, cismin taban alanı ve ağırlığı bilinmediğinde, sadece yüksekliği ve özkütlesi biliniyorsa basıncı hesaplamak için çok kullanışlıdır.
  • ⚠️ Dikkat: Bu formül sadece düzgün (taban ve tavan alanları eşit) ve homojen cisimler için geçerlidir. Koni, piramit gibi düzgün olmayan cisimler için

    P = G / S

    formülü kullanılmalıdır.

3. Basınç Kuvvetinin Farklı Durumlarda Hesaplanması

• Yatay Zeminde: Basınç kuvveti, cismin ağırlığı (G) ve varsa yüzeye dik etki eden dış kuvvetlerin (F_dış) toplamıdır.
  • Yukarıdan bastıran kuvvet varsa: F = G + F_dış
  • Yukarı doğru çeken kuvvet varsa: F = G - F_dış (eğer G > F_dış)

  💡 İpucu: Bir tencere ısındığında genleşir ve taban alanı artar. Ancak tencerenin içindeki malzemelerle birlikte toplam ağırlığı (basınç kuvveti) değişmez. Dolayısıyla basınç azalır. (Soru 1)

• Düşey Duvarda: Basınç kuvveti, duvara dik olarak uygulanan kuvvettir. Cismin ağırlığı, duvara uygulanan basınç kuvvetini etkilemez, sadece sürtünme kuvvetini etkileyebilir. (Soru 2)

4. Katı Basıncını Artırma ve Azaltma Yolları

• Basıncı Artırmak İçin:
  • Uygulanan kuvveti (ağırlığı) artırmak. (Örnek: Bir çiviye daha sert vurmak)
  • Temas yüzey alanını azaltmak. (Örnek: Bıçakların keskin olması, çivinin ucunun sivri olması 🔪)
• Basıncı Azaltmak İçin:
  • Uygulanan kuvveti (ağırlığı) azaltmak. (Örnek: Bir yükü ikiye bölerek ayrı ayrı taşımak 📦➡️📦📦)
  • Temas yüzey alanını artırmak. (Örnek: Paletli iş makineleri, kar ayakkabıları, geniş tabanlı ayakkabılar, römorklarda yedek tekerlek kullanmak 🚜)

  💡 İpucu: Çamurlu zeminde batmamak için basıncı azaltmak gerekir. Bu da ya yükü azaltarak ya da temas yüzeyini artırarak yapılır. (Soru 3, 9)

5. Katı Cisimlerden Parça Çıkarılması veya Eklenmesi Durumunda Basınç Değişimi

• Homojen ve Düzgün Cisimlerde (Prizma, Silindir):
  • Cisimden taban alanını değiştirmeden üstten veya yandan bir parça çıkarılırsa (örneğin, bir küpten üstteki küçük bir küp çıkarılırsa): Hem ağırlık (F) hem de taban alanı (S) aynı oranda azalırsa, basınç (P) değişmez. (Soru 4)
  • Ancak, eğer çıkarılan parça düzgün bir şekilde değilse (örneğin, üstten daralan veya alttan daralan bir parça çıkarılırsa), basınç değişebilir.
• Düzgün Olmayan Parça Çıkarılması:
  • Eğer bir cismin üst kısmından, taban alanına göre daha az ağırlık taşıyan bir parça çıkarılırsa (örneğin, üstten daralan bir koni gibi), kalan kısmın ağırlık/taban alanı oranı artabilir ve basınç artar. (Soru 8 - K cismi)
  • Eğer bir cismin alt kısmından, taban alanına göre daha çok ağırlık taşıyan bir parça çıkarılırsa (örneğin, alttan daralan bir ters koni gibi), kalan kısmın ağırlık/taban alanı oranı azalabilir ve basınç azalır. (Soru 8 - L cismi)

6. Katıların Kuvveti ve Basıncı İletmesi

• Kuvvet İletimi: Katılar, üzerlerine uygulanan kuvveti doğrultu ve yönünü değiştirmeden aynen iletirler. (Örnek: Çekiçle çiviye uygulanan kuvvet (F₁), çivinin ucundan zemine aynen iletilir (F₂). Yani F₁ = F₂). 🔨
• Basınç İletimi: Katılar, üzerlerine uygulanan basıncı aynen iletmezler. Yüzey alanı değiştiğinde basınç da değişir. (Örnek: Çivinin başındaki yüzey alanı (S₁) büyük, ucundaki yüzey alanı (S₂) küçüktür. Kuvvet aynı iletilse de, basınç P = F/S formülüne göre değişir. S₁ > S₂ olduğundan P₁ < P₂ olur. Bu sayede çivi kolayca zemine saplanır.) (Soru 7)

7. Üst Üste Konulan Cisimlerde Basınç ve Basınç Kuvveti

• Birden fazla cisim üst üste konulduğunda, zemine uygulanan toplam basınç kuvveti, tüm cisimlerin ağırlıklarının ve varsa dışarıdan uygulanan kuvvetlerin toplamıdır.
• Zemine uygulanan basınç ise, bu toplam basınç kuvvetinin, en alttaki cismin zemine temas eden yüzey alanına bölünmesiyle bulunur.

  Ptoplam = (Gtoplam + Fdış) / Stemas

  (Soru 10, 11)

Bu ders notları, katı basıncı konusundaki temel bilgileri ve sıkça karşılaşılan soru tiplerini anlamanıza yardımcı olacaktır. Konuyu pekiştirmek için bol bol soru çözmeyi ve günlük hayattan örneklerle ilişkilendirmeyi unutmayın! Başarılar! ✨