Temel Fizik Dersleri

Poiseuille denklemi hakkında makale

Poiseuille denklemi Jean Louis Marie Poiseuille (1799-1869) tarafından keşfedilmiştir. Açıklandığı gibi, her akışkan ideal bir akışkan olarak kabul edilebilir. İdeal akışkanın viskozitesi yoktur. İdeal bir akışkanın bir boruda aktığını varsayarsak, akışkanın her bir parçası aynı hızda (v) hareket eder. İdeal akışkanın aksine, günlük hayatta karşılaştığımız gerçek akışkanın viskozitesi vardır. Viskozitesi olduğu için, örneğin bir boruda akarken, akışkanın her bir parçasının hızı değişir. Ortadaki akışkan tabakası daha hızlı hareket eder (yüksek v), aksine boruya yapışık akışkan tabakası hareket etmez (v = 0). Bu nedenle, borunun ortasından kenarına kadar, akışkanın her bir parçası farklı hızlarda hareket eder. Anlamanızı kolaylaştırmak için aşağıdaki resme bakın.

Daha fazla

Hem sıvı hem de gaz halindeki farklı türdeki akışkanların viskozite seviyeleri farklıdır. Viskozite, bir akışkanı oluşturan moleküller arasındaki sürtünmedir. Dolayısıyla, akışkan akarken moleküller akışkan sürtünmesini oluşturur. Sıvılarda viskozite, kohezyon kuvvetlerinden (benzer moleküller arasındaki çekme kuvvetleri) kaynaklanır. Gaz halindeki maddelerde ise viskozite, moleküller arasındaki çarpışmalardan kaynaklanır.

Sıvı haldeki akışkanlar daha kolay akar, örneğin su. Tersine, koyu kıvamlı akışkanlar daha zor akar, örneğin yağlayıcı madde. Bunu, eğimli bir yüzeye su ve yağlayıcı madde dökerek kanıtlayabilirsiniz. Su, yağdan daha hızlı akar. Akışkanın viskozite seviyesi sıcaklığa da bağlıdır. Sıvının sıcaklığı ne kadar yüksekse, viskozitesi o kadar düşük olur. Örneğin, bir anne mutfakta balık kızartırken, başlangıçta koyulaşan yemeklik yağ ısıtıldığında daha sıvı hale gelir. Tersine, bir gaz maddesinin sıcaklığı ne kadar yüksekse, gaz maddesi o kadar koyu kıvamlı olur.

Daha fazla

Kohezyon ve Adezyon Kuvveti

Kohezyon kuvveti, benzer maddelerdeki moleküller arasındaki çekim kuvvetidir; eşit olmayan maddelerdeki moleküller arasındaki çekim kuvvetine ise adezyon kuvveti denir. Örneğin, bir bardağa su döküyoruz. Su molekülleri birbirini çektiğinde kohezyon oluşurken, su molekülleri ve cam molekülleri birbirini çektiğinde adezyon oluşur.

Daha fazla

Hiç sabun köpüğü oyunu oynadınız mı? Yuvarlak sabun köpüğü oyunu. Çok eğlenceli. Üflenebiliyor. Uçtuktan sonra sabun köpükleri patlıyor. Vay canına, çok eğlenceli, çocukluk oyunlarından biri. Sabun köpüğü neden yuvarlak?

Lütfen sabah uyandığınızda evin etrafındaki yapraklara dikkat edin. Yapraklara yapışmış çiğ damlacıklarını gözlemleyin. Çok garip; çiğ damlacıkları yuvarlak. Bu nasıl mümkün olabilir?

Yüzey gerilimi, sıvının yüzeyinin ince bir zar gibi görünecek şekilde daralması nedeniyle oluşur. Bu durum, su molekülleri arasındaki kohezyon kuvvetinden etkilenir. Bu açıklamayı daha iyi anlamak için aşağıdaki örneği ele alalım. Bir kaptaki sıvıyı inceliyoruz.

Daha fazla

Arşimet prensibi hakkında makale

Çok büyük kütleli bir gemi batmazken, küçük bir taş batabilir. Bunun sebebi nedir? Kaldırma kuvveti kavramını ve Arşimet prensibini anlarsanız cevap oldukça basittir.

Günlük hayatta, bir sıvının içine konulan cisimlerin, örneğin bir kayanın, sıvının dışında olduklarından daha hafif olduğunu görürüz. Bir taşı yerden kaldırmak zor olabilir, ancak aynı taş deniz suyunun dibinden zahmetsizce kaldırılır. Bunun nedeni kaldırma kuvvetidir. Kaldırma kuvveti, farklı derinliklerdeki sıvı basıncı farklılıklarından kaynaklanır. Sıvı basıncı derinlikle artar; sıvı ne kadar yoğunsa, basıncı da o kadar yüksek olur. Bir cisim sıvının içine konulduğunda, cismin üstündeki sıvı ile altındaki sıvı arasında bir basınç farkı olacaktır. Cismin altındaki sıvının basıncı, üstündeki sıvının basıncından daha yüksektir.

Daha fazla

Pascal ilkesi hakkında makale

Bir aracı kaldırmak için kullanılan hidrolik asansörün çalışma prensibi nedir? Aracın hızını düşürmek için kullanılan hidrolik frenlerin çalışma prensibi nedir? Bunu anlamak için lütfen Pascal Prensibi'ni öğrenin.

Her sıvı, temas ettiği tüm nesnelere sürekli olarak basınç uygular. Bardağa koyduğumuz su, bardağın duvarına basınç uygular. Benzer şekilde, bir yüzme havuzunda veya deniz suyunda banyo yaparsak, havuz suyu veya deniz suyu da tüm vücudumuza basınç uygular.

Daha fazla

Sıvılardaki basınç hakkında makale

Fizikte basınç, kuvvetin yönünün yüzey alanına dik olduğu durumlarda, birim alan başına düşen kuvvet olarak tanımlanır. Matematiksel olarak basınç, P = F / A denklemiyle ifade edilir; burada P = basınç, F = kuvvet ve A = yüzey alanıdır. Kuvvet birimi (F) Newton (N), alan birimi ise metrekaredir (m² ⁾ . Basınç, birim alan başına düşen kuvvet olduğundan, basınç birimi N/m²'dir ^{. N/ m²'nin} diğer bir adı Pascal'dır (Pa). Pascal, Blaise Pascal'ı onurlandırmak için basınç birimi olarak kullanılmıştır.

Daha fazla

Yoğunluk ve özgül ağırlık hakkında makale

Yoğunluk

Bir maddenin önemli özelliklerinden biri yoğunluğudur. Yoğunluk, kütlenin hacme oranıdır. Matematiksel olarak şu şekilde ifade edilir:

ρ = m / V

ρ (rho), yoğunluğu ifade etmek için yaygın olarak kullanılan bir Yunan harfidir; m kütle, V ise hacimdir. Homojen bir sıvının yoğunluğu, homojen bir katının yoğunluğundan farklıdır. Örneğin, demirin her yerinde aynı yoğunluk vardır. Dünya atmosferinde, atmosferin Dünya yüzeyinden ne kadar yüksekte olduğu, yoğunluğunun o kadar düşük olduğunu gösterirken, deniz suyunda ise deniz suyu ne kadar derinde olursa yoğunluğu o kadar yüksek olur. Homojen bir sıvının yoğunluğu, sıcaklık ve basınç gibi çevresel faktörlere bağlı olabilir.

Daha fazla

Bernoulli ilkesinin ve Bernoulli denkleminin uygulamaları hakkında makale.

Torricelli teoremi

Bernoulli denkleminin kullanım alanlarından biri, bir kabın altından çıkan sıvının hızını hesaplamaktır (şekle bakınız).

Bernoulli denklemini 1. noktada (kabın yüzeyi) ve 2. noktada (deliğin yüzeyi) uyguluyoruz. Kabın altındaki deliğin çapı kabın çapından çok daha küçük olduğundan, kabın yüzeyindeki sıvının hızı sıfır kabul edilir (v ₁ = 0). Kabın yüzeyi ve deliğin yüzeyi açık olduğundan basınç atmosfer basıncına eşittir (P ₁ = P ₂ ). Dolayısıyla, bu durum için Bernoulli denklemi şöyledir:

Daha fazla

Bernoulli ilkesi ve Bernoulli denklemi hakkında makale

Motosiklete bindiğimizde giydiğimiz kıyafetler geriye doğru şişer. Bazen, rüzgar sert eserse, kapı kendiliğinden kapanabilir. Rüzgar evin dışında eserken, kapı evin içindedir.

Bu durum Bernoulli ilkesi kullanılarak açıklanabilir. Daniel Bernoulli (1700-1782), yukarıdaki olayı açıklamak için kullanılabilecek bir ilke keşfetti.

Bernoulli ilkesi

Daha fazla