LGS Basınç konu anlatımı

Basınç, 8. sınıf Fen Bilimleri dersinin 3. ünitesidir ve LGS Fen testinde genellikle 3–4 soruyla yer alır. Ünitede katı basıncı, sıvı basıncı ve gaz basıncı ile bunların günlük hayattaki uygulamaları işlenir.

LGS'de basınç soruları çoğunlukla bir deney düzeneği, bir karşılaştırma tablosu ya da günlük hayattan bir durum üzerine kurulur. Katı basıncında kuvvet ile yüzey alanının, sıvı basıncında derinlik ile sıvı yoğunluğunun etkisini doğru yorumlamak ve kabın şekli gibi etkisiz değişkenleri ayırt etmek başarının anahtarıdır.

Basınç: Birim yüzeye dik olarak etki eden kuvvettir.

• Basınç = Yüzeye dik etki eden kuvvet ÷ Yüzey alanı
• Kuvvet birimi newton (N), yüzey alanı birimi metrekare (m²) ise basınç birimi N/m² olur. Bu birime pascal (Pa) denir: 1 Pa = 1 N/m².

Katı basıncı:

• Katılar, ağırlıkları nedeniyle yalnızca temas ettikleri yüzeye basınç uygular.
• Kuvvet (ağırlık) artarsa: basınç artar; yüzey alanı artarsa basınç azalır.
• Aynı cisim hangi yüzeyi üzerine konursa konsun yere uyguladığı kuvvet (ağırlığı) değişmez, ancak basıncı değişir: en küçük yüzeyi üzerinde basınç en büyük, en büyük yüzeyi üzerinde basınç en küçüktür.

Basıncı artırmak için yüzey küçültülür: bıçağın ağzının bilenmesi, çivinin ve raptiyenin ucunun sivri yapılması, iğne, zımba, buz kramponu, topuklu ayakkabı.

Basıncı azaltmak için yüzey büyütülür: kar ayakkabısı ve kayak, iş makinelerinin ve tankların paletli yapılması, ağır yük taşıyan kamyonlarda çok sayıda tekerlek, sırt çantalarının geniş askıları, devenin geniş ayak tabanı, bina temellerinin geniş yapılması.

Sıvı basıncı:

• Sıvılar, bulundukları kabın tabanına ve yan yüzeylerine, yani temas ettikleri her yüzeye basınç uygular.
• Sıvı basıncı derinlik arttıkça artar. Derinlik 2 katına çıkarsa basınç da 2 katına çıkar.
• Sıvı basıncı sıvının yoğunluğu arttıkça artar. Aynı derinlikte tuzlu suyun basıncı saf suyunkinden büyüktür.
• Sıvı basıncı kabın şekline, genişliğine, taban alanına ve sıvının miktarına bağlı değildir. Farklı şekilli kaplarda aynı sıvı aynı yüksekliğe kadar doldurulursa taban basınçları eşit olur.
• Günlük hayat: Barajların alt kısmı üst kısmından kalın yapılır. Dalgıçlar derine indikçe özel giysi kullanır. Su kuleleri ve depolar yüksek yerlere kurulur. Serum şişesi hastanın kolundan yukarıda tutulur. Bir su şişesinin farklı yüksekliklerinde delikler açılırsa en alttaki delikten su en uzağa fışkırır.

Sıvıların basıncı iletmesi (Pascal ilkesi): Kapalı bir kaptaki sıvıya uygulanan basınç, sıvı tarafından her yöne ve aynı büyüklükte iletilir.

• Uygulamaları: hidrolik fren, hidrolik kriko, hidrolik asansör, berber ve dişçi koltukları, iş makinelerinin kepçeleri.
• Hidrolik sistemlerde küçük pistona küçük bir kuvvet uygulanır; basınç aynen iletildiği için yüzeyi büyük olan pistonda büyük bir kuvvet oluşur.

Gaz basıncı:

• Gaz tanecikleri sürekli ve düzensiz hareket ederek bulundukları kabın çeperlerine her yönde çarpar; bu çarpmalar gaz basıncını oluşturur. Şişirilen balonun her yöne eşit genişlemesi bunu gösterir.
• Kapalı bir kapta sıcaklık sabitken gaz miktarı artarsa basınç artar (bisiklet lastiğine hava basmak).
• Açık hava (atmosfer) basıncı: Dünya'yı saran hava tabakasının ağırlığından kaynaklanan basınçtır.
• Torricelli deneyi: Deniz seviyesinde, ucu kapalı ve cıva dolu bir cam tüp cıva dolu bir kaba ters çevrildiğinde tüpteki cıva 76 cm yükseklikte kalır. Bu, deniz seviyesindeki açık hava basıncının 76 cm yüksekliğindeki cıvanın basıncına eşit olduğunu gösterir.
• Deniz seviyesinden yükseldikçe üstteki hava tabakasının kalınlığı ve havanın yoğunluğu azalır; bu yüzden açık hava basıncı azalır. Dağın zirvesinde Torricelli deneyi yapılırsa cıva yüksekliği 76 cm'den az olur.
• Açık hava basıncı azaldıkça suyun kaynama sıcaklığı düşer. Yüksek dağlarda su 100 °C'nin altında kaynar. Düdüklü tencerede ise kapalı kaptaki basınç arttığı için su 100 °C'nin üstünde kaynar ve yemek daha çabuk pişer.
• Açık hava basıncının günlük hayattaki örnekleri: pipetle içecek içmek, vantuzun cama yapışması, enjektöre ilaç çekmek, ters çevrilen su dolu bardağın üzerindeki kartonun düşmemesi, uçak kalkarken ve inerken kulakların tıkanması.