biri bana 8.sınıf kuvvet ve hareketi anlatabilir mi
Deniz, göl ve akarsularda büyüklükleri ve cinsleri birbirinden farklı olan pek çok cisim görürüz. Bu cisimlerin kimi su yüzeyinde yüzer, kimi su içerisinde farklı derinliklere iner, kimi de dibe batar. Cisimlerin sudaki konumlarını belirleyen etkinin cevabını 2200 yıl önceArchimedes (Arşimet) vermiştir. Rivayete göre Archimedes bir gün banyo yapmak için su dolu bir küvete girer. Küvetin kenarlarından taşan suyu görünce, bu suyun ağırlığı ile kendi vücut hacminin suda kalan kısmı arasında bir ilişki olabileceğini düşünür ve cisimlerin bir sıvıda yüzmesi ya da batmasıyla ilgili bir sonuca ulaşır.
Havada uçan balonlara, uçurtmalara, kuşlara ve uçaklara olduğu gibi suda yüzen balıklara, gemilere ve kayıklara da Dünya'nın
merkezine doğru (aşağı yönde) şekildeki gibi bir çekim kuvvetinin etki eder. Dolayısıyla cismin, sıvadaki ağırlığı havadaki ağırlığından, sıvının uyguladığı kaldırma kuvveti kadar azalmış olur. Sıvı içerisine bırakılan herhangi bir cisme görüldüğü gibi değişik yönlerde ve farklı büyüklüklerde itme kuvvetleri etki eder.Kaldırma kuvveti, cismin sıvıya batan kısmın hacmi yanında batırıldığı sıvının yoğunluğuna da bağlıdır."
SSIVILARIN KALDIRMA KUVVETİ
Sıvı içinde bulunan bir cisim sıvı tarafından yukarıya doğru itilir. Bu itme kuvveti, sıvının kaldırma kuvveti olup cismin sıvı içinde kapladığı hacim kadar hacimdeki sıvının ağırlığıdır.
F=Vbatanhacim.r=Vbatanhacim.d.g
Sıvı içine bırakılan bir cisme aynı anda iki kuvvet etki eder:
G=Cismin ağırlığı G=V.dcisim.g
F=Sıvının kaldırma kuvveti F=V.dsıvı.g
Yüzme Ve Batma Koşulları
I) G>F ise; dc>ds olur. Bu durumda cisim batar.
II) G=F ise; dc=ds olur. Bu durumda cisim sıvı içinde nereye bırakılırsa orada kalır.
III) G<F ise; dc<ds olur. Bu durumda cisim sıvı içinde yukarıya yükselmeye başlar. Cismin bir kısmı sıvı dışına çıkınca cisim dengeye gelir.
Bu durumda: G=F olur.
V.dc.g=Vbatan.ds.g
dc/ds=Vbatan/V=batma miktarı olur.
Örneğin, eğer cismin özkütlesi 1g/cm3 , sıvının özkütlesi 3g/cm3 ise cismin hacminin 1/3 ü sıvı içine girer.
Bir cismin bir kısmı veya tamamı sıvı içinde ise ancak cisim batmamışsa daima cismin ağırlığı sıvının kaldırma kuvvetine eşit alınır.
Aynı cisim farklı sıvılarda şekillerdeki konumlarda dengede ise farklı sıvılar cismi daima aynı kuvvetle kaldırır.
İki cisim bir sıvıda dengede ise GX+GY=F olur.
Bir cisim, birbirine karışmayan X ev Y gibi iki sıvı içinde dengede ise G=FX+FY olur.
Cismin hacminin yarısı X,diğer yarısı Y sıvısı içinde ise dcisim=(dX+dY)/2 olur.
Serbest bırakıldığında sıvıda batabilecek olan bir cisim iple bağlanarak sıvıya daldırılmış olsun. İpteki T gerilme kuvveti T=G-F olur. Bu durumda kap G-T=F kadar ağırlaşmış olur.
Esnek olmayan cisimler iple şekildeki gibi bağlanmış olsun.
T1=G-F ve T2=F-G olur.
T
ip gerilmesini değiştirmek için F kaldırma kuvvetini değiştirmek gerekir. F’yi değiştirmek için
1.Kaptan biraz sıvı dökerek cisimlerin bir kısmının sıvı dışına çıkmasını sağlamak gerekir.Bu durumda cismin sıvı içindeki hacmi azaltılmış olur.Veya;
2.Kaptaki sıvının özkütlesini değiştirmek gerekir.
İçi hava dolu esnek balon iple kabın tabanına bağlı olsun. Bu durumda T=F-G olur. İpteki gerilme kuvvetini değiştirmek için F kaldırma kuvvetini değiştirmek gerekir. F’yi değiştirmek için;
1.Sıvının özkütlesini değiştirilmelidir.Veya;
2.Sıvının balona yaptığı basınç değiştirilmelidir.Basın artarsa,balonda içindeki havanın basıncını artırma için hacmini azaltmak zorunda kalır.
