Basınç

Basınç

Basınç ve basınç kuvveti nedir? Katı basıncı nelere bağlıdır?


Basınç bir yüzeye uygulanan dik kuvvetin yüzeyin birim alanına oranıdır. Bir çok fizik probleminde önemli bir değişken olarak ortaya çıkar. P simgesiyle gösterilir, türetilmiş ve skaler bir büyüklüktür, yani basıncın yönü yoktur. Basınç neden skalerdir? SI birimi N/m2 olarak da tanımlanan Pa (Pascal)’dır. Bir metrekare yüzeye kaç Newton kuvvet uygulandığı anlamına gelir. mmHg (Torr da denir), bar ve atm birimleri de kullanılır.
Basınç uygulanan dik kuvvetle doğru, yüzey alanıyla ters orantılıdır. Kuvvet arttıkça artar, yüzey alanı arttıkça azalır.
Maddenin hallerine göre basıncın ifade edilişi değişebilir, ama her zaman anlamı aynıdır: uygulanan dik kuvvetin yüzey alanına oranı. Çeşitli araçlarla ölçülebilir.

Basınç kuvveti nedir?


Basınç kuvveti de bir yüzeye uygulanan basınçla yüzey alanının çarpımına eşittir: F = P x A. Basınç kuvveti, kuvvet olduğu için vektörel bir büyüklüktür, birimi de kuvvet birimi olan Newton (N)’dur. Basınç neden skalerdir sorusunun yanıtı aynı zamanda basınç kuvvetiyle basınç ilişkisi için de geçerlidir. Skaler olan basıncı yüzey alanı vektörüyle çarpınca basınç kuvveti vektörü elde edilir.
Basınç kuvveti vektör olduğu halde basınç neden skaler bir büyüklüktür?
Bir vektörü skaler bir katsayıyla çarparsanız başka bir vektör elde edersiniz. Aslında basınç bir katsayıdır, basınç kuvvetinin yüzey alanıyla olan ilişkisini gösterir. \vec{F}=P\vec{A} F=P A. Basınç kuvveti vektörüdür, ayrıca yüzey alanı da aslında bir vektördür, yüzeye normal (dik) olarak çizilir. Basınç kuvveti vektörünü elde etmek için yüzey alanı vektörünü çarptığımız katsayı (P) basınç olarak tanımlanır. Kuvvet vektörünün yüzey alanı vektörünün kaç katı olduğunu ifade eder (katsayıdaki birimlere de dikkat). İşte bu nedenle basınç kuvveti vektör olduğu halde basınç skaler bir büyüklüktür.

Katı basıncı nedir? Nelere bağlıdır?


Katı basıncı katı haldeki bir cismin bir başka yüzeye dokunduğunda o yüzeye uyguladığı basınçtır. Basınç bir yüzeye uygulanan dik kuvvetin yüzeyin alanına oranıdır: P = F/A. Basınç kuvveti de bir yüzeye uygulanan basınçla yüzey alanının çarpımına eşittir: F = P x A. Katı basıncı yüzeye uygulanan kuvvete ve yüzeyin alanına bağlıdır.
Katılar üzerlerine uygulanan kuvveti aynı yönde ve büyüklükte iletirler ama üzerlerine uygulanan basıncı aynı büyüklükte iletmeyebilirler. Örneğin, bir raptiyenin geniş yüzeyine uygulanan kuvvet, uygulanma yönünde sivri uca kadar değişmeden iletilir. Ama geniş uçtaki basınç yüzey büyük olduğu için az, sivri uçtaki basınç yüzey küçük olduğu için fazla olur.