İçindekiler
TYT Fizik Basınç Konu Anlatımı
Basınç, bir yüzeye uygulanan kuvvetin birim alana düşen miktarıdır. Günlük hayatta birçok alanda karşımıza çıkar: Araba lastiklerinin yolla temas etmesi, bir bıçağın keskin kenarının daha fazla etki göstermesi veya kar ayakkabılarının batmayı önlemesi gibi durumlar basınç kavramı ile açıklanır.
Bu ünitede, katı, sıvı ve gaz basıncını, basınçla ilgili önemli ilkeleri ve günlük yaşamda basıncın etkilerini inceleyeceğiz.
Ünitede İşlenecek Konular:
- Basınç Nedir?
- Katı Basıncı ve Formülleri
- Sıvı Basıncı ve Derinlikle Değişimi
- Gaz Basıncı ve Atmosfer Basıncı
- Basınç ve Günlük Hayattaki Uygulamaları
Basınç Nedir?
📌 Basınç, bir yüzeye etki eden kuvvetin birim alana düşen miktarıdır. Basınç, hem katılar hem de akışkanlar (sıvılar ve gazlar) için farklı şekillerde ortaya çıkar ve birçok fiziksel olayda önemli bir rol oynar.
1. Basınç Formülü
Basınç (P) şu şekilde tanımlanır:
Burada:
- P → Basınç (Pascal, PaPa veya N/m²)
- F → Uygulanan kuvvet (Newton, N)
- A → Kuvvetin uygulandığı yüzey alanı (m²)
📌 Özet:
- Kuvvet arttıkça basınç artar.
- Yüzey alanı arttıkça basınç azalır.
Örnek:
- Bir bıçağın keskin kenarı, küçük bir yüzey alanına sahip olduğu için daha fazla basınç uygular ve kolayca kesme işlemi yapar.
- Bir çivinin ucu sivri olduğu için tahtaya daha rahat girer.
2. Basıncın Birimi ve Ölçülmesi
Basınç Pascal (Pa) birimiyle ölçülür.
1 Pascal: 1 metrekarelik bir yüzeye, 1 Newton kuvvet uygulanması sonucu oluşan basınçtır.
📌 Birimler:
- 1 Pascal (Pa) = 1 N/m²
- 1 kPa = 1000 Pa
- 1 atm = 101325 Pa
3. Basıncı Etkileyen Faktörler
✅ Kuvvet (F) → Kuvvet arttıkça basınç artar.
✅ Yüzey Alanı (A) → Alan arttıkça basınç azalır.
📌 Örnekler:
- Kışın yere basarken giyilen botlar, yüzey alanını artırarak karda batmayı önler.
- Tırnak batması, küçük bir alana fazla kuvvet uygulandığında oluşan yüksek basınçtan kaynaklanır.
4. Günlük Hayatta Basınca Örnekler
✅ Bıçakların keskin olması → Küçük yüzey alanı büyük basınç oluşturur.
✅ Kar ayakkabıları → Yüzey alanı artırılarak basınç azaltılır ve batma önlenir.
✅ İnce topuklu ayakkabıların zemine daha fazla basınç uygulaması → Küçük taban alanı nedeniyle.
✅ Çivinin ucu sivri olduğu için tahtaya daha kolay çakılması → Küçük yüzey alanı büyük basınç oluşturur.
Sonuç
✅ Basınç, kuvvetin birim alana düşen miktarıdır.
✅ Basınç, kuvvet arttıkça artar, yüzey alanı arttıkça azalır.
✅ Basınç birimi Pascal (PaPa)’dır ve günlük hayatta birçok uygulaması vardır.
Katı Basıncı ve Formülleri
Katılar, uygulanan kuvveti temas ettikleri yüzeye iletirler. Katı basıncı, bir yüzeye dikey olarak uygulanan kuvvetin yüzey alanına bölünmesiyle hesaplanır.
1. Katı Basıncı Formülü
Burada:
- P → Basınç (Pa, N/m²)
- F → Kuvvet (N)
- A → Kuvvetin uygulandığı yüzey alanı (m²)
📌 Önemli Bilgi:
- Kuvvet (F) artarsa, basınç artar.
- Yüzey alanı (A) artarsa, basınç azalır.
2. Katı Basıncını Etkileyen Faktörler
✅ Kuvvetin büyüklüğü → Daha büyük kuvvet, daha büyük basınç oluşturur.
✅ Yüzey alanı → Daha büyük yüzey alanı, basıncı azaltır.
✅ Yerçekimi ivmesi (g) → Cismin ağırlığı artırılırsa basınç artar.
3. Günlük Hayatta Katı Basıncı Örnekleri
✅ Çivinin ucu sivri olduğu için tahtaya daha kolay girer.
✅ Bıçağın keskin tarafı yüksek basınç uygular ve kesme işlemi yapar.
✅ Kar ayakkabıları yüzey alanını artırarak basıncı düşürür ve batmayı önler.
✅ İnce topuklu ayakkabılar, düz tabanlı ayakkabılara göre zemine daha fazla basınç uygular.
📌 Örnek:
- İnce bir çivi tahtaya çakılmak istenirse, çekiçle büyük bir kuvvet uygulanmalıdır.
- Kışın karlı zeminde yürümek için kar ayakkabıları giyilir, böylece basınç düşer ve kişi kara batmaz.
4. Örnek Soru ve Çözüm
Soru:
Ağırlığı 600 N olan bir kutu, 0.2 m² yüzey alanı üzerine konulduğunda zemine yaptığı basınç kaç Pascal olur?
Çözüm:
Verilenler:
📌 Cevap: Kutunun zemine yaptığı basınç 3000 Pascal’dır.
Sonuç
✅ Katı basıncı, kuvvetin yüzey alanına bölünmesiyle hesaplanır.
✅ Kuvvet arttıkça basınç artar, yüzey alanı arttıkça basınç azalır.
✅ Bıçaklar, çiviler ve ayakkabılar gibi günlük araçlar katı basıncının etkisini gösterir.
Sıvı Basıncı ve Derinlikle Değişimi
Sıvılar, içinde bulunan cisimlere ve bulundukları kabın her noktasına basınç uygular. Sıvı basıncı, sıvının yoğunluğu ve derinliği ile değişir ve birçok fiziksel olayın temelini oluşturur.
1. Sıvı Basıncı Formülü
Sıvının herhangi bir noktada oluşturduğu basınç şu şekilde hesaplanır:
📌 Özet:
- Sıvının derinliği arttıkça basınç artar.
- Sıvının yoğunluğu arttıkça basınç artar.
- Yerçekimi ivmesi büyük olan ortamlarda sıvı basıncı daha fazladır.
2. Sıvı Basıncını Etkileyen Faktörler
✅ Derinlik (h) → Daha derine inildikçe basınç artar.
✅ Yoğunluk (d) → Yoğunluğu fazla olan sıvılar daha büyük basınç uygular.
✅ Yerçekimi ivmesi (g) → Farklı gezegenlerde sıvı basıncı değişebilir.
📌 Örnek:
- Denizin derinliklerine indikçe basınç artar.
- Tuzlu suyun basıncı, tatlı sudan daha büyüktür, çünkü yoğunluğu daha fazladır.
3. Günlük Hayatta Sıvı Basıncı Örnekleri
✅ Denizaltılar, derinlere indikçe dayanıklı malzemeden yapılmalıdır, çünkü sıvı basıncı artar.
✅ Dalgıçlar belirli bir derinliğin altına indiklerinde özel kıyafetler giymelidir.
✅ Baraj duvarları aşağı doğru geniş yapılır, çünkü derinlik arttıkça basınç da artar.
✅ Şırıngaya sıvı çekildiğinde sıvı basıncı etkisiyle yukarı hareket eder.
📌 Örnek:
- Deniz seviyesinde kulaklarda basınç hissedilmezken, dalgıçlar derinlere indikçe kulaklarında basınç hissederler.
- Plastik şişe suyun altına daldırıldığında, içe doğru ezilir.
4. Örnek Soru ve Çözüm
Soru:
Yoğunluğu 1000 kg/m³ olan bir sıvının içinde 3 metre derinlikteki bir noktada sıvı basıncı kaç Pascal’dır?
Çözüm:
Verilenler:
📌 Cevap: 29.400 Pascal
5. Sıvı Basıncının Derinlikle Değişimi
🔹 Aynı sıvı içinde derinlik arttıkça basınç artar.
🔹 Farklı sıvılar içinde yoğunluğu büyük olan daha fazla basınç oluşturur.
🔹 Kap şekli önemli değildir, aynı yükseklikteki noktalarda sıvı basıncı aynıdır.
Sonuç
✅ Sıvılar, içindeki cisimlere ve kaplarına basınç uygular.
✅ Sıvı basıncı, derinlik ve yoğunluk arttıkça artar.
✅ Denizaltılar, barajlar ve dalgıç kıyafetleri sıvı basıncına göre tasarlanır.
Gaz Basıncı ve Atmosfer Basıncı
Gazlar, tıpkı sıvılar gibi bulundukları ortamda basınç uygular. Ancak gazların basıncı, gaz taneciklerinin sürekli hareket hâlinde olması ve çarptıkları yüzeylere kuvvet uygulaması ile oluşur. Atmosfer de bir gaz tabakası olduğu için Dünya yüzeyinde bir atmosfer basıncı oluşturur.
1. Gaz Basıncı Nedir?
📌 Gazların basıncı, gaz moleküllerinin kabın iç yüzeyine çarpmasıyla oluşur.
Gaz basıncını belirleyen faktörler:
✅ Gazın miktarı (n) → Gaz miktarı arttıkça basınç artar.
✅ Hacim (V) → Hacim küçüldükçe basınç artar.
✅ Sıcaklık (T) → Sıcaklık arttıkça gaz moleküllerinin hareketi artar, dolayısıyla basınç da artar.
📌 Gaz Basıncı Formülü (İdeal Gaz Yasası):
2. Atmosfer Basıncı Nedir?
Atmosfer, Dünya’yı saran hava tabakasıdır ve içerisindeki gazlar Dünya yüzeyine basınç uygular. Bu basınca atmosfer basıncı denir.
📌 Deniz seviyesinde atmosfer basıncı:
📌 Özellikler:
- Atmosfer basıncı yüksek yerlere çıkıldıkça azalır.
- Kapalı bir kaptaki gaz basıncı, atmosfer basıncı ile dengelenmeye çalışır.
📌 Örnek:
- Deniz seviyesinde atmosfer basıncı en yüksektir.
- Dağların zirvesinde basınç düşüktür, bu yüzden su daha düşük sıcaklıkta kaynar.
3. Gaz ve Atmosfer Basıncının Günlük Hayattaki Örnekleri
✅ Şırınga ile sıvı çekilmesi → İçerideki basınç azaltılır, dış basınç sıvıyı çeker.
✅ Dağcılarda solunum zorluğu → Yüksekte atmosfer basıncı düşük olduğu için oksijen azalır.
✅ Termosların içindeki hava boşaltılır → İç basınç azaltılarak ısı yalıtımı sağlanır.
✅ Basınçlı sprey kutuları → İç basınç atmosfer basıncından büyüktür, basınca maruz kalan sıvı dışarı çıkar.
📌 Örnek:
- Kapağı açılan kola şişesinin içinden gaz kabarcıkları çıkması, gazın iç basıncının azalmasıyla ilgilidir.
4. Örnek Soru ve Çözüm
Soru:
Kapalı bir kapta bulunan gazın basıncı 3 atm, hacmi 4 litre iken, hacmi 2 litreye düşürülürse yeni basınç kaç olur?
Çözüm:
Boyle Yasası:
📌 Cevap: Yeni basınç 6 atm’dir.
Sonuç
✅ Gaz basıncı, gaz taneciklerinin çarpışmalarıyla oluşur.
✅ Atmosfer basıncı, hava tabakasının oluşturduğu basınçtır ve yükseklerde azalır.
✅ Gaz basıncı, sıcaklık ve hacim değişimleriyle kontrol edilebilir.
✅ Basınç farkları birçok teknolojide kullanılır (şırınga, sprey kutuları, dalış ekipmanları vb.).
Basınç ve Günlük Hayattaki Uygulamaları
Basınç, hem katılarda, hem sıvılarda, hem de gazlarda birçok pratik uygulamaya sahiptir. Mühendislik, tıp, doğa olayları ve teknolojik sistemler basınç prensipleri kullanılarak tasarlanır.
1. Katı Basıncının Günlük Hayattaki Uygulamaları
✅ Bıçakların keskin olması → Küçük yüzey alanı büyük basınç oluşturur, böylece daha kolay kesim yapılır.
✅ Kar ayakkabılarının geniş olması → Yüzey alanı arttırılarak basınç düşürülür ve batma önlenir.
✅ İnce topuklu ayakkabılar, geniş tabanlı ayakkabılara göre zemine daha fazla basınç uygular.
✅ Çivinin ucu sivridir, böylece tahtaya daha kolay girer.
📌 Örnek:
- Bıçak ne kadar keskin olursa, o kadar yüksek basınç uygular ve daha iyi keser.
- Tırnak batması, küçük bir alana çok fazla basınç uygulandığında oluşur.
2. Sıvı Basıncının Günlük Hayattaki Uygulamaları
✅ Dalgıçların derine indikçe özel kıyafet giymesi → Derinlik arttıkça basınç artar.
✅ Baraj duvarlarının alt kısımlarının daha kalın yapılması → Derinlik arttıkça basınç artar.
✅ Sıvıların basıncı her yönde iletmesi → Hidrolik fren sistemleri bu prensibe dayanır.
📌 Örnek:
- Su altına dalan bir dalgıç, derine indikçe daha fazla basınç hisseder.
- Barajlar, su basıncına dayanacak şekilde tasarlanır.
3. Gaz Basıncının Günlük Hayattaki Uygulamaları
✅ Otomobil lastikleri ve futbol topları iç basınç ile şişirilir.
✅ Basınçlı sprey kutuları (deodorant, yangın söndürücüler) → İç basıncı dış basınçtan büyüktür.
✅ Dağcılar oksijen tüpü taşır → Yükseklerde atmosfer basıncı azaldığı için oksijen azalır.
✅ Şırınga ile sıvı çekilmesi → İç basıncı azaltarak dış basınç ile sıvıyı çeker.
✅ Düdüklü tencereler → İç basıncı artırarak suyun kaynama noktasını yükseltir ve yemekleri daha hızlı pişirir.
📌 Örnek:
- Kapalı bir kola kutusu açıldığında, iç basınç aniden düşer ve gaz kabarcıkları çıkar.
- Sıcak hava balonları, içindeki havayı ısıtarak yoğunluğu azaltır ve yükselir.
4. Atmosfer Basıncının Günlük Hayattaki Örnekleri
✅ Deniz seviyesinde suyun kaynama noktası 100°C iken, yüksek rakımlarda daha düşük sıcaklıkta kaynar.
✅ Uçak kabinlerinde basınç dengeleme sistemi bulunur, aksi takdirde yolcular rahatsızlık hisseder.
✅ Vakum paketleme makineleri, içerideki havayı çekerek gıdaların daha uzun süre saklanmasını sağlar.
✅ İçinde hava boşluğu bulunan pet şişeler, yüksek rakımlara çıkıldığında genişler, aşağıya inildiğinde ise büzülür.
📌 Örnek:
- Everest Dağı’nda su yaklaşık 70°C’de kaynar, çünkü atmosfer basıncı daha düşüktür.
- Uçakta su içeren bir plastik şişe, uçuş esnasında şişebilir, çünkü kabin içi basınç dış basınca göre değişir.
5. Hidrolik ve Pnömatik Sistemler
Hidrolik sistemler, sıvı basıncını kullanarak büyük kuvvetler oluşturur. Pnömatik sistemler ise gaz basıncını kullanır.
✅ Hidrolik Fren Sistemi → Arabalarda küçük bir kuvvetle büyük frenleme gücü oluşturur.
✅ Hidrolik Vinçler ve Krikolar → Ağır yükleri kaldırmak için sıvı basıncı kullanılır.
✅ Pnömatik Matkaplar → Basınçlı hava ile çalışır ve inşaat sektöründe kullanılır.
✅ Hidrolik Direksiyon → Direksiyonu daha kolay döndürmek için hidrolik basınçtan yararlanır.
📌 Örnek:
- Fren pedalına basıldığında, hidrolik yağ basıncı ile fren balataları sıkıştırılır.
- Hidrolik kaldırma sistemleri, az bir kuvvetle ağır yükleri kaldırmayı sağlar.
6. Örnek Soru ve Çözüm
Soru:
Bir kişi, 600 N ağırlığındaki yükü 2 m² genişliğinde bir kar ayakkabısıyla yere basarsa, zemine uyguladığı basınç kaç Pascal olur?
Çözüm:
📌 Cevap: 300 Pascal basınç uygulanır.
Sonuç
✅ Basınç, günlük hayatta birçok alanda önemli bir etkendir.
✅ Katı basıncı, bıçak ve çivilerde kesme ve batma etkisini belirler.
✅ Sıvı basıncı, barajlarda ve hidrolik sistemlerde kullanılır.
✅ Gaz basıncı, sprey kutularından uçak kabinlerine kadar geniş bir alanda görülür.
✅ Hidrolik ve pnömatik sistemler, basınç farklarını kullanarak büyük kuvvetler oluşturur.
TYT Basınç Testi
-
Basınç hangi fiziksel büyüklüklere bağlıdır?
A) Kuvvet ve yüzey alanı
B) Hız ve kütle
C) Kütle ve hacim
D) Sıcaklık ve yoğunluk -
Aşağıdakilerden hangisi katı basıncını artırır?
A) Yüzey alanını büyütmek
B) Uygulanan kuvveti azaltmak
C) Yüzey alanını küçültmek
D) Kuvveti ve yüzey alanını eşit oranda artırmak -
Bir sıvının tabanına yaptığı basınç aşağıdaki faktörlerden hangisine bağlı değildir?
A) Sıvının yoğunluğuna
B) Sıvının derinliğine
C) Kabın genişliğine
D) Yerçekimi ivmesine -
Sıvı basıncının derinlikle değişimini en iyi açıklayan ifade aşağıdakilerden hangisidir?
A) Derinlik arttıkça sıvı basıncı artar.
B) Derinlik arttıkça sıvı basıncı azalır.
C) Derinlik değişse bile sıvı basıncı sabit kalır.
D) Sıvı basıncı sadece yoğunluğa bağlıdır. -
Aşağıdaki durumlardan hangisi atmosfer basıncının varlığını göstermez?
A) Şırınga ile su çekilmesi
B) Cam şişenin ağzı kapatıldığında suyun içinde kalması
C) Suyun yüksek sıcaklıkta kaynaması
D) Dağların zirvesinde hava yoğunluğunun azalması -
Hangi sistem hidrolik basınç prensibiyle çalışmaz?
A) Fren sistemleri
B) Krikolar
C) Termoslar
D) Direksiyon sistemleri -
Atmosfer basıncı ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A) Deniz seviyesinde en düşüktür.
B) Yükseklere çıkıldıkça azalır.
C) Oksijen miktarı arttıkça atmosfer basıncı da artar.
D) Tüm gezegenlerde aynıdır. -
Bir dağın zirvesinde suyun daha düşük sıcaklıkta kaynamasının sebebi nedir?
A) Dağda sıcaklığın daha düşük olması
B) Hava yoğunluğunun artması
C) Atmosfer basıncının daha düşük olması
D) Su moleküllerinin yoğunlaşması -
Bir futbol topunun içindeki gazın basıncı hangi faktörlere bağlıdır?
A) Gazın sıcaklığı, hacmi ve molekül sayısı
B) Sadece topun hacmi
C) Sadece topun dış basıncı
D) Topun yüzey malzemesi -
Yoğunluğu 1000kg/m31000 kg/m^3 olan bir sıvı içinde 5 metre derinlikteki bir noktada sıvı basıncı kaç Pascal’dır?
A) 49.000 Pa
B) 9.800 Pa
C) 50.000 Pa
D) 5.000 Pa
Cevap Anahtarı:
1 – A
2 – C
3 – C
4 – A
5 – C
6 – C
7 – B
8 – C
9 – A
10 – A