Basınç (Katı Basıncı) 9. Sınıf Fizik Ders Notu (Yeni Müfredat)
Katı basıncı, bir cismin yüzeye uyguladığı kuvvetin birim alana düşen miktarıdır. Kuvvet arttıkça ya da yüzey alanı küçüldükçe basınç artar. Günlük hayatımızda çivilerin tahtaya saplanması, bıçakların kesme işlemleri ya da kar ayakkabılarının geniş yüzey alanı sayesinde kar üzerinde batmaması gibi durumlar katı basıncına örnek olarak verilebilir. Basınç, yüzeyin şekli, büyüklüğü ve kuvvetin uygulama yönüyle ilişkilidir.
9. Sınıf Basınç Testleri
Basınç (Katı Basıncı) Ders Notu (Yeni Müfredat)
Basınç ve Basınç Kuvveti
Bir kum havuzunda geniş yüzeyi kumda olacak biçimde olan tuğlayı dar yüzeyi kumda olacak biçimde konumlandırdığınızda, tuğlanın kuma batan kısmının arttığı gözlenir. Bu durum tuğlanın kuma uyguladığı basıncın arttığını gösterir.
O hâlde basınç cismin oturduğu yüzeyin alanıyla ters orantılıdır.
Aynı tuğla aynı kum havuzunda iken üzerine özdeş tuğlalar eklendiğinde tuğlanın kuma batan kısmının arttığı gözlenir.
O hâlde basınç cismin oturduğu yüzeye uygulanan dik kuvvet ile doğru orantılıdır.
Basınç kuvveti, yüzeye etki eden dik kuvvettir. Birim yüzeye etki eden bileşke dik kuvvetin büyüklüğüne basınç denir. Basınç P ile gösterilir. Birimi Pascal’dır. Skaler bir niceliktir.
Basınç = Dik kuvvet / Yüzey Alanı
P=F/A
Pascal = Newton / m2
Ağırlığı G, taban alanı A olan cisim düz zemine ağırlığı kadar dik kuvvet uygular. Uygulanan dik kuvvet basınç kuvvetidir.
Basınç kuvveti, F = G olur.
Cismin tabana yaptığı basınç P = G / A olur.
Dikkat edilirse basınç kuvveti, yüzey alanına bağlı değilken basınç, yüzey alanı ile ters orantılıdır.
Katılar, üzerine uygulanan kuvveti aynen iletir. Bir çivinin üzerine uygulanan F büyüklüğündeki kuvvet aynen çivinin sivri ucuna iletilir. Benzer biçimde üst kesit alanı S1, alt kesit alanı S2 olan çivinin S1 kesitine çekiçle uygulanan F1 kuvveti, S2 kesitine aynen iletilir.
Çiviye uygulanan kuvvetler F1 = F2 ve kesit alanları S1 > S2 olduğu için sivri uçtaki basınç daha büyük olur.
(P2 > P1)
Özet:
Basınç Nedir?
Basınç, bir yüzeye dik olarak uygulanan kuvvetin, bu yüzeyin alanına oranıdır. Formül olarak şöyle ifade edilir:
P=F/A
- P: Basınç (Pascal – Pa)
- F: Kuvvet (Newton – N)
- A: Yüzey alanı (metrekare – m²)
Basınç, kuvvetin büyüklüğü ve yüzey alanıyla ters orantılıdır. Yani, aynı kuvvet daha küçük bir yüzey alanına uygulandığında daha büyük bir basınç oluşur.
Katıların Basıncı
Katılarda basınç, bir cismin ağırlığının uygulandığı yüzeye bağlı olarak değişir. Kuvvet aynı kalsa bile, yüzey alanı küçüldükçe basınç artar.
Örnek: Bir çivinin ucu çok küçük olduğu için, üzerine uygulanan kuvvet küçük olsa bile basıncı yüksek olur ve çivi tahtaya kolayca saplanır.
Sıvıların Basıncı
Sıvılar, bulundukları kapta her yöne eşit basınç uygularlar. Sıvı basıncı, derinlikle artar. Sıvı basıncının formülü:
P=h⋅d⋅gP = h cdot d cdot g
- P: Sıvı basıncı
- h: Sıvının derinliği (metre)
- d: Sıvının yoğunluğu (kg/m³)
- g: Yer çekimi ivmesi (9.8 m/s²)
Örnek: Derin bir suya daldıkça basıncın arttığını hissedersiniz. Bu, sıvı basıncının derinlikle artmasından kaynaklanır.
Gazların Basıncı
Gazlar, bulundukları kap içerisinde hareket ederken kabın duvarlarına çarparak basınç uygularlar. Gaz basıncı, sıcaklık ve hacim değişikliklerinden etkilenir.
Örnek: Bir balonu şişirdiğinizde, içindeki gaz molekülleri balonun yüzeyine çarparak basınç uygular ve balon şişer.
Örnek Sorular
- 10 N kuvvet bir yüzeye 2 m² alanda uygulanıyorsa, basınç nedir?
- Çözüm: Basınç = Kuvvet / Yüzey Alanı = 10 N / 2 m² = 5 Pa.
- Derinliği 5 metre olan bir suyun dibindeki basınç nedir? (Yoğunluk = 1000 kg/m³, g = 9.8 m/s²)
- Çözüm: Basınç = h cdot d cdot g = 5 m cdot 1000 kg/m³ cdot 9.8 m/s² = 49,000 Pa.
Çözümlü Örnek Test Soruları
Soru 1:
Ali, çiviyi tahtaya çakmaya çalışıyor. Çivinin sivri ucunun yüzey alanı 0.001 m² ve Ali çekiçle çiviye 60 N kuvvet uyguluyor. Çivinin tahtaya uyguladığı basınç kaç N/m²’dir?
A) 6000
B) 60000
C) 600000
D) 6000000
E) 60000000
Çözüm:
Basınç = Kuvvet / Alan = 60 / 0.001 = 60000 N/m²
Doğru Cevap: B
Soru 2:
Ayşe, bir meyveyi kesmek için bıçağı kullanıyor. Bıçağın kesici ucunun yüzey alanı 0.002 m² ve Ayşe bıçağa 80 N kuvvet uyguluyor. Bıçağın meyveye uyguladığı basınç kaç N/m²’dir?
A) 40000
B) 80000
C) 100000
D) 120000
E) 140000
Çözüm:
Basınç = Kuvvet / Alan = 80 / 0.002 = 40000 N/m²
Doğru Cevap: A
Soru 3:
Murat, 70 kg ağırlığındaki bir kutuyu yere dik olarak koyuyor. Kutunun taban alanı 0.05 m²’dir. Kutunun yere uyguladığı basınç kaç N/m²’dir? (Yer çekimi ivmesi g = 10 m/s²)
A) 12000
B) 14000
C) 16000
D) 18000
E) 20000
Çözüm:
Kuvvet = Kütle × Yer çekimi ivmesi = 70 × 10 = 700 N
Basınç = Kuvvet / Alan = 700 / 0.05 = 14000 N/m²
Doğru Cevap: B
Soru 4:
Eylül, kare şeklindeki bir kutuyu yere koyuyor. Kutunun ağırlığı 500 N ve bir kenar uzunluğu 0.25 m’dir. Kutunun yere uyguladığı basınç kaç N/m²’dir?
A) 2000
B) 4000
C) 5000
D) 6000
E) 8000
Çözüm:
Taban alanı = 0.25 × 0.25 = 0.0625 m²
Basınç = Kuvvet / Alan = 500 / 0.0625 = 8000 N/m²
Doğru Cevap: E
Soru 5:
Bir çelik bilye, yüzey alanı 0.004 m² olan bir tahta blok üzerinde 200 N kuvvet uyguluyor. Bilyenin tahtaya uyguladığı basınç kaç N/m²’dir?
A) 25000
B) 40000
C) 50000
D) 60000
E) 80000
Çözüm:
Basınç = Kuvvet / Alan = 200 / 0.004 = 50000 N/m²
Doğru Cevap: C
Soru 6:
Bir marangoz, yüzey alanı 0.03 m² olan bir tahta bloğun üzerine 600 N ağırlığında bir kutu yerleştiriyor. Kutunun tahtaya uyguladığı basınç kaç N/m²’dir?
A) 1000
B) 2000
C) 3000
D) 4000
E) 5000
Çözüm:
Basınç = Kuvvet / Alan = 600 / 0.03 = 20000 N/m²
Doğru Cevap: B
Soru 7:
Bir çocuğun kütlesi 50 kg ve yere dik olarak duran ayakkabılarının toplam taban alanı 0.02 m²’dir. Çocuğun yere uyguladığı basınç kaç N/m²’dir? (g = 10 m/s²)
A) 15000
B) 20000
C) 25000
D) 30000
E) 35000
Çözüm:
Kuvvet = Kütle × g = 50 × 10 = 500 N
Basınç = Kuvvet / Alan = 500 / 0.02 = 25000 N/m²
Doğru Cevap: C
Soru 8:
Bir inşaat işçisi, toplam 1000 N ağırlığındaki bir levhayı 0.2 m² alanlı bir platform üzerine koyuyor. Levhanın platforma uyguladığı basınç kaç N/m²’dir?
A) 2500
B) 5000
C) 10000
D) 15000
E) 20000
Çözüm:
Basınç = Kuvvet / Alan = 1000 / 0.2 = 5000 N/m²
Doğru Cevap: B
Soru 9:
Bir kütlenin ağırlığı 800 N, taban alanı 0.08 m²’dir. Kütlenin zemine uyguladığı basınç kaç N/m²’dir?
A) 5000
B) 8000
C) 10000
D) 12000
E) 14000
Çözüm:
Basınç = Kuvvet / Alan = 800 / 0.08 = 10000 N/m²
Doğru Cevap: C
Soru 10:
Merve, toplam 2000 N ağırlığındaki bir kutuyu 0.25 m² alanlı bir tahtanın üzerine koyuyor. Kutunun tahtaya uyguladığı basınç kaç N/m²’dir?
A) 5000
B) 6000
C) 7000
D) 8000
E) 10000
Çözüm:
Basınç = Kuvvet / Alan = 2000 / 0.25 = 8000 N/m²
Doğru Cevap: D