SıvıMekaniği

Yüzme ve batma, bir cismin sıvı içindeki denge durumuna bağlı olarak gerçekleşir. Yüzme: Cismin yoğunluğu, içine bırakıldığı sıvının yoğunluğundan küçükse cisim yüzer. Batma: Cismin yoğunluğu, sıvının yoğunluğundan büyükse cisim batar.

Arşimet prensibi, günlük hayatta çeşitli alanlarda karşımıza çıkar: 1. Gemiler: Devasa boyutlarına rağmen gemiler batmaz, çünkü suyun altına giren kısımları, taşıdıkları yükün ağırlığını dengeleyecek kadar su taşırır. 2. Denizaltılar: Denizaltılar, suyun altına dalmak ve yüzeye çıkmak için Arşimet prensibinden yararlanırlar. 3. Balonlar: Sıcak hava balonları, içindeki havanın genleşerek yoğunluğunun azalması sayesinde yükselir. 4. Hidrometre: Sıvıların yoğunluğunu ölçmek için kullanılan hidrometreler, Arşimet prensibine göre çalışır. 5. Mühendislik: Yük gemilerinin maksimum yük kapasitesini belirlemede mühendislere yardımcı olur.

Derin suda basıncın artmasının nedeni, suyun ağırlığının üzerinizdeki su miktarıyla birlikte artmasıdır. Her 10 metre derinlikte, suyun kütlesi nedeniyle dış basınç bir atmosfer (atm) artar.

Kaldırma kuvveti yüzme durumu, bir cismin sıvı içinde hacminin bir kısmı dışarıda kalacak şekilde sıvının yüzeyinde dengeye gelmesi durumudur. Bu durumda cisme etki eden kaldırma kuvvetinin büyüklüğü, cismin ağırlığına eşittir.

Yüzey gerilimini etkileyen faktörler şunlardır: 1. Moleküller Arası Kuvvetler: Hidrojen bağları ve van der Waals kuvvetleri gibi moleküller arası kuvvetler yüzey gerilimini doğrudan etkiler. 2. Sıcaklık: Sıcaklık arttıkça sıvı moleküllerinin kinetik enerjisi artar ve moleküller arası kuvvetler zayıflar, bu da yüzey geriliminin azalmasına neden olur. 3. Çözünmüş Maddeler: Deterjanlar gibi yüzey aktif maddeler, sıvının moleküller arası kuvvetlerini zayıflatarak yüzey gerilimini düşürür. 4. Saflık: Saf su yüksek yüzey gerilimine sahipken, kirlilik içeren suyun yüzey gerilimi düşebilir. 5. Sıvının Cinsi: Her sıvının kendine özgü yüzey gerilimi katsayısı vardır ve bu, sıvının kimyasal bileşimine bağlıdır.

Doğru bir ifadedir. Bir sıvının yoğunluğu daha fazla ise, sıvı basıncı da daha yüksek olur ve bu nedenle ölçümlerin seviyesine daha yakın bir yerde yapılmış olması beklenir.

Suyun viskozitesinin düşük olmasının nedeni, moleküller arasındaki çekim kuvvetlerinin zayıf olmasıdır. Viskozite, bir sıvının akışkanlık özelliklerinin bir ölçüsüdür ve bu özellik, moleküllerin birbirine olan etkileşimlerine bağlıdır.

Vb.ds.g formülü, sıvı içindeki bir cisme uygulanan kaldırma kuvvetini hesaplamak için kullanılır. Bu formül şu şekilde tanımlanır: Kaldırma Kuvveti (Fk) = Batan Hacim (Vb) × Sıvının Yoğunluğu (ds) × Yerçekimi İvmesi (g).

Kaplardaki sıvıların görünümüne göre kohezyon ve adezyon kuvvetleri arasındaki bağıntılar ve sıvılar şu şekilde eşleştirilebilir: 1. Adezyon kuvveti en fazla olan sıvı K'dır. 2. Kohezyon kuvveti en az olan sıvı M'dir. 3. L sıvısının ıslatma etkisi, M sıvısından fazla, K sıvısınınkinden azdır.

Psödoplastik sıvıların viskozite ve zaman grafiği, viskozitenin zamanla arttığı bir davranışı gösterir.

Basıncın artması, yüzey gerilimini azaltır.

Hidrostaz ve hidrostatik basınç terimleri farklı anlamlara sahiptir: 1. Hidrostaz: Akışkanların (genellikle sıvıların) durgun haldeki davranışlarını inceleyen bir fizik dalıdır. 2. Hidrostatik basınç: Durgun haldeki bir sıvı kolonunun uyguladığı basınçtır.

Pathline ve streamline arasındaki temel fark, izledikleri zaman aralığı ve temsil ettikleri bilgi türüdür: - Pathline, bireysel bir sıvı parçacığının belirli bir süre boyunca izlediği gerçek yolu gösterir. - Streamline ise, herhangi bir anda akışkanın anlık velocity vektörüne teğet olan hayali bir çizgidir.

Evet, kaldırma kuvveti sıcaklıkla değişir. Sıcaklık arttıkça sıvının viskozitesi ve yoğunluğu azalır, bu da kaldırma kuvvetinin azalmasına neden olur.

Kılcallık, çapı 1 mm'den küçük olan borulara kılcal boru denir ve bu boruların içinde sıvıların kendiliğinden yükselmesi veya alçalması olayına verilen isimdir. Bu olay, hem sıvı molekülleri ile borunun yapıldığı malzemenin molekülleri arasındaki adezyon hem de sıvı moleküllerinin arasındaki kohezyon kuvveti nedeniyle gerçekleşir.

Dinamik viskozite, bir sıvının iç sürtünmesini ölçer ve Pascal-saniye (Pa·s) veya centipoise (cP) birimleriyle ifade edilir. Dinamik viskozitenin hesaplanma formülü: Dinamik viskozite = kinematik viskozite × sıvının yoğunluğu. Burada: - Kinematik viskozite, sıvının yerçekimi altında aktığındaki iç direncinin bir ölçüsüdür ve m²/s veya cSt (Santimetre) birimleriyle ifade edilir. - Sıvının yoğunluğu, g/cm³ cinsinden ölçülür.

Hidrodinamik, iki ana dala ayrılır: 1. Hidrostatik: Durgun sıvıları inceleyen daldır. 2. Hidrodinamik: Hareketli sıvıları inceleyen daldır.

Debi, viskoziteden etkilenir çünkü daha viskoz sıvılar, daha düşük debi sağlar. Bu durum, akışkanın boru veya kanal içindeki hareketini doğrudan etkiler; daha viskoz sıvılar daha fazla direnç gösterir ve bu da akış hızını azaltır.

Sıvıların kılcallık etkisi hem kohezyon hem de adezyon kuvvetlerinden kaynaklanır.

Suyun kaldırma kuvvetinin diğer adı "Arşimet Prensibi" olarak bilinir.