Basınç Nedir ?
Nedir bu basınç denince genellikle ilk akla gelen öncelikle katıların basıncı yani ezilmiş ve bastırılmış cisimlerin görüntüsüdür. Bu imaj aslında doğrudur. Basıncın fiziksel tanımı birim yüzeye uygulanan dik kuvvettir. Yani en basit haliyle siz bir yüzeye kuvvet uyguladığınızda yüzeye yaptığınız etkiye denir. Bu etki katıların basıncı, sıvı basıncı ve gaz basıncı olarak sınıflandırılabilir. P (Pressure) harfi ile gösterilir ve birimi Blaze Pascal anısına Pascal (Pa) dır.
Katı yüzeyine yaptığınız bu etki aslında basınç kuvveti için bir katsayıdır. Yüzeye etkiyi yapan dik kuvvet basınç kuvvetidir ve basınç bu kuvvetin bir sonucudur.
Peki bu etki katılar da , sıvılarda ve gazlarda nasıl bir etki yaratır?
Masaya bıraktığınız kitap, masa yüzeyine basınç yapar. Burada yüzeye etki eden kuvvet kitabın ağırlığından kaynaklanır. Ağırlık yer çekiminin kütleye etkisidir ve bir kuvvettir. Aynı şekilde sıvı ve gazlar da aslında ağırlıklarından dolayı basınç yaparlar ancak etkisi katı, sıvı ve gazlarda farklı incelenir.
Katıların Basıncı Nedir ?
Katı cisimler Üzerlerindeki etki kuvvetini olduğu gibi iletirler ancak bu etki yüzeyle ters orantılıdır.
Formülünü yazacak olursak,
P = F / A ďır.
Burada
P, Basınç
F, Kuvvet
A, Yüzey Alanı dır.
Topuklu ayakkabıyla kumsalda yürümek oldukça zor bir iştir. Genellikle plaj terliklerinin taban yüzeyi geniştir. Bu durum basınç – yüzey alanı ilişkisinin bir sonucudur. Yüzey alanı küçüldükçe yüzey basıncı artar. Alan genişlediğinde ise azaltacaktır. Günlük hayatta kullandığımız pek çok araç bu ilke doğrultusunda hazırlanmıştır. Çivinin ucunun ince olması, bıçağın keskinliğini arttırmak için bileğilenmesi, futbolcuların kullandığı kramponların tabanının çivili olması yüzeyi küçültüp basıncı arttırmak içindir.
Basıncı etkileyen diğer etken kuvvet ya da ağırlıkdır. Kuvvet arttığında yüzey basıncı artar. Yüzünüze yediğiniz yumruğun sahibi güçlü biriyse etkisi de fazla olacaktır.
Sıvılarda Basınç Nedir ?
Katılar gibi sıvılar da ağırlıklarından dolayı bulundukları kaba bir baskı uygular. Ancak sıvı basıncı hesaplanırken sıvının kabın açık ucuna olan derinliği(h) dikkate alınır. Sıvının cinsi de önemlidir ve yoğunluk(d) ile gösterilir. Bir kapta bulunan sıvının kabın tabanına yaptığı basınç,
P=h.d.g
formülü ile hesaplanır. Burada g yer çekimi ivmesidir.
Gaz Basıncı Nedir ?
Gazlar da sıvılar gibi akışkandır ve bulundukları kabın hacmini kaplarlar. Gazları kapalı bir kap içerisine koyduğunuzda kabın çeperlerini zorlayacaktır. Gazlarda uygulanan bu basınç ise manometre ile ölçülür.
Atmosferin içini dolduran gaz tabakasına atmosfer adı verilir ve atmosfer de çevrelediği varlıklara bir baskı uygular. Bu baskı açık hava basıncı olarak adlandırılır ve barometre ile ölçülür. Bu ölçümü yapan ilk kişi Toricelli olmuştur. Toricelli deneyi deniz seviyesinde ve 0 oC de yapılmıştır. Civa dolu bir kaba batırdığı 1m uzunluğunda ve içi civa dolu bir cam boruyu gözlemleyen Toricelli civa yüksekliğinin 76 cm de kaldığını ve bu değerin açık hava basıncına eşit olduğunu belirlemiştir.