Sıvı Basınç Kuvveti

Sıvı Basınç Kuvveti, öncelikle basınç kuvvetinin ne olduğunu açıklayalım.

Bir kapta bulunan sıvı, ağırlığının etkisi ile dokunduğu bütün yüzeylere kuvvet uygular. Bu kuvvete ise "basınç kuvveti" denir. Sıvının konulduğu kabın tabanı S, yüksekliği h, öz ağırlığı ise r olsun. Sıvının kabın tabanına uyguladığı "basınç kuvveti"

F=(H) x(R) x(S) olur.

Sıvıların katılar gibi belirli bir şekilleri yoktur. İçine konuldukların şekilleri alırlar ve kabın içerisinde dokundukları her noktaya basınç uygularlar. Elimizde "h" yüksekliğinde ağzına kadar sıvı dolu kabımız olsun ve bu kabın farklı yüksekliklerde iki delik açılmış olsun. Bu deliklerden tabana yakın olanından daha hızlı sıvı çıkışı olacaktır. Bunun temel sebebi ise basıncın yüksekliğe bağlı olmasıdır.

P=(H) x (R sıvı)

Burada "h" yüksekliği, basıncın uygulandığı noktanın sıvının açık yüzeyine olan dik yüksekliğidir. "r sıvı" ise sıvının öz ağırlığıdır. Buradan da anlaşılacağı gibi sıvının basıncı hem yüksekliğe hem de sıvının öz ağırlığı ile doğru orantılıdır. Sıvı basıncı yüzeye daima dik olarak etki eder.

Düzgün silindirik kaba sabit hızda sıvı doldurulduğunda, kabın şekli düzgün olduğu için sıvı basıncı zamanla doğru olarak artacaktır.

Yukarı doğru daralan kaba sabit hızda sıvı doldurulduğunda, kabın şeklinden dolayı kaptaki sıvı yüksekliği zamanla daha hızlı artacaktır. Kabın tabanına etki eden sıvı basıncı da zamanla parabolik olarak artacaktır.

Yukarı doğru genişleyen kaba sabit hızda sıvı doldurulduğunda, kabın şeklinden dolayı kaptaki sıvı yüksekliği zamanla daha yavaş artacaktır. Bundan dolayı kabın tabanına etki eden sıvı basıncı zamanla parabolik olarak azalacaktır.

Düzgün şekilli bir kabın içerisinde öz ağırlıkları birbirinden farklı ve birbiri ile karışmayan iki sıvı olsun. Bu iki sıvının kabın tabanına yaptığı toplam basınç ise;

P=(H1) x(R1) + (H2) x(R2) şeklinde olacaktır.