Basınç, birim yüzeye uygulanan kuvvet olarak tanımlanır. 9. sınıf fizik müfredatında, basınç kavramı katı, sıvı ve gazlar için ayrı ayrı ele alınır. Basınç, günlük hayatta sıkça karşılaşılan bir kavramdır ve farklı fiziksel olayların açıklanmasında kullanılır.

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:

$P=h\cdot d\cdot g$

• 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

1. 10 N kuvvet bir yüzeye 2 m² alanda uygulanıyorsa, basınç nedir?
   • Çözüm: Basınç = Kuvvet / Yüzey Alanı = 10 N / 2 m² = 5 Pa.
2. 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.