SIVILARIN KALDIRMA KUVVETİ

       Sıvı içerisine batırılan bir cismin hafiflemesinin nedeni sıvının cisme uyguladığı kaldırma kuvvetidir.

Arşimet Prensibi : Herhangi bir sıvı içine batırılan katı bir cisim sıvı tarafından yukarıya doğru kaldırılır. Kaldırma kuvvetinin büyüklüğü cismin sıvıya batan kısmının hacmi kadar  hacimdeki sıvının ağırlığına eşittir.

Kaldırma Kuvveti = Batan Hacim . Sıvının Öz Kütlesi . Yer Çekim İvmesi

F_k = V_Batan . d_sıvı . g              ( g =10 m / s²       veya      g = 1000 cm / s²     )        1 Newton = 10⁵  dyn

F_k = Kaldırma kuvveti          V_batan = Cismin batan kısmının hacmi        d_sıvı = Sıvının öz kütlesi   

 g= Yer çekim ivmesi

Cisimlerin  Sıvı İçindeki Ağırlıkları

       Cismin sıvı içindeki ağırlığı cismin havadaki ağırlığından kaldırma kuvveti çıkarılarak bulunur.

G_sıvı = G_hava – F_k

Cisimlerin Sıvı İçindeki Hareketleri

1-) Cismin havadaki ağırlığı kaldırma kuvvetinden büyük ise ( G > F_k ) cisim sıvı içinde dibe iner. ( Cismin öz kütlesi sıvının öz kütlesinden büyük ise cisim dibe iner )

2-) Cismin havadaki ağırlığı kaldırma kuvvetinden küçük ise ( G < F_k ) cisim sıvı içinde yüzeye doğru çıkar.       ( cismin öz kütlesi sıvının öz kütlesinden küçük ise cisim yüzeye çıkar)

3-) Cismin havadaki ağırlığı kaldırma kuvvetine eşit ise ( G = F_k ) cisim sıvı içerisinde bırakıldığı yerde durur. Buna yüzme şartı denir. ( Cismin öz kütlesi sıvının öz kütlesine eşit ise cisim sıvı içinde bırakıldığı yerde yüzer.)

     Hacmi    V_c  , öz kütlesi     d_c    olan bir cisim  , öz kütlesi   d_s   olan  bir sıvıda     V_b     kadar batarsa  şu eşitlik yazılabilir.

                            V_c . d_c =V_b . d_s

Özgül Ağırlık : Bir cismin birim hacminin ağırlığına  denir.

  Özgül Ağırlık = Ağırlık / Hacim                         ρ = G / V      dir.

Örnek : Katı bir cismin havadaki ağırlığı 8000 dyn , tamamen suya batırıldığında sudaki ağırlığı 6000 dyn olmaktadır.    (d_su = 1 g/cm³           g = 1000 cm / s²    )

a-) Kaldırma kuvvetini bulun.

b-) Cismin hacminin bulun.

c-) Cismin kütlesini bulun.

d-) Cismin öz kütlesini bulun.

e-) Bu cismin 1,5 g/cm³ öz kütleli bir sıvı içindeki ağırlığı ne kadardır.

Çözüm :

        a-)        G_sıvı = G_hava – F_k

                 F_k = G_hava – G_su = 8000 – 6000 = 2000 dyn

        b-)     F_k = V_batan . d_sıvı . g

                  2000 = V_cisim . 1. 1000          V_cisim = 2000 / 1000 = 2 cm³

        c-)    G=m.g           G_hava = m_cisim . g            8000 = m_cisim . 1000           m_cisim = 8 gram

        d-)     d_cisim = m_cisim  = 8 / 2 = 4 g /cm³

                              V_cisim

        e-)      F_k2 = V_batan . d_sıvı . g = 2. 1,5 . 1000 = 3000 dyn

                   G_sıvı2 = G_hava – F_k2 = 8000 – 3000 = 5000 dyn