Basınç Formülleri: Katı, Sıvı ve Gaz Basıncı – Basınç Kuvveti ve TYT Fizik Özet

Basınç Formülleri: Katı, Sıvı ve Gaz Basıncı – Basınç Kuvveti ve TYT Fizik Özet

Fizik derslerinde basınç konusu, hem günlük hayatımızda sürekli karşılaştığımız hem de TYT sınavında sıkça çıkan önemli bir konudur. Basınç formülleri, katı, sıvı ve gaz hallerinde farklı şekillerde uygulanır ve her birinin kendine özgü özellikleri vardır. Bu yazıda, basıncın formülünü, katı basınç kuvveti formülünü, sıvı basıncı formülünü ve gazlarda basınç formülünü detaylı örneklerle öğreneceksiniz. TYT Fizik'te basınç konusunda başarılı olmak için ihtiyacınız olan tüm bilgiler bu rehberde!

Bu konu hangi sınıfta işleniyor?

Basınç ilk kez 8. sınıf Fen Bilimleri dersinde, "Basınç" ünitesinde karşına çıkar. Okulda genellikle 10. haftada (23-27 Kasım) işlenir. 9. sınıfta ise Fizik dersinin "Akışkanlar" ünitesinde yeniden ele alınır: genel basınç 17. haftada (11-15 Ocak), sıvılarda basınç 19. haftada (8-12 Şubat) işlenir. Bu yazıdaki örnekleri "8. sınıf düzeyi" ve "9. sınıf düzeyi" diye ayırdık; kendi sınıfına uygun olanlardan başlayabilirsin.

Bu yazının karşıladığı kazanımlar:

• F.8.3.1.1 Katı basıncını etkileyen değişkenleri deneyerek keşfeder.
• F.8.3.1.2 Sıvı basıncını etkileyen değişkenleri tahmin eder ve tahminlerini test eder.
• F.8.3.1.3 Katı, sıvı ve gazların basınç özelliklerinin günlük yaşam ve teknolojideki uygulamalarına örnekler verir.
• FİZ.9.3.1 Basınca yönelik bilimsel çıkarımlarda bulunabilme.
• FİZ.9.3.2 Durgun sıvılarda basınca yönelik bilimsel çıkarımlarda bulunabilme.
• FİZ.9.3.3 Sıvılarda basıncın kullanıldığı günlük hayat örneklerine ilişkin sorgulama yapabilme.

Basınç Nedir?

Basınç, bir yüzeye dik olarak uygulanan kuvvetin, birim yüzeye düşen miktarıdır. Başka bir deyişle, belirli bir alana ne kadar kuvvet uygulandığını gösteren fiziksel bir büyüklüktür.

Basıncın SI birim sistemindeki birimi Pascal (Pa) olup, 1 Pascal = 1 Newton / metrekare (N/m²) şeklinde tanımlanır. Günlük hayatta atmosfer (atm), bar, mmHg gibi birimler de kullanılır.

Basınç kavramı üç farklı madde halinde farklı şekillerde kendini gösterir:

• Katılarda basınç: Katı bir cismin yüzeye uyguladığı basınç
• Sıvılarda basınç: Sıvının derinliğine, yoğunluğuna ve yerçekimine bağlı basınç
• Gazlarda basınç: Gaz moleküllerinin kap çeperine yaptığı çarpmaların oluşturduğu basınç

Basıncın Formülü (P = F / A)

Basıncın temel formülü oldukça basittir:

Burada:

• P: Basınç (Pascal - Pa)
• F: Yüzeye dik uygulanan kuvvet (Newton - N)
• A: Kuvvetin uygulandığı yüzey alanı (metrekare - m²)

Bu formül bize şunu söyler: Sabit bir kuvvet için yüzey alanı küçüldükçe basınç artar, yüzey alanı büyüdükçe basınç azalır. Bu ters orantı ilişkisi, basıncı anlamamızda kritik bir rol oynar.

Örnek: 100 N kuvvet, 0,5 m² alana etki ediyorsa basınç ne kadardır?

P = F / A = 100 N / 0,5 m² = 200 Pa

Katılarda Basınç ve Katı Basınç Formülü

Katılarda basınç, cismin ağırlığının yere temas eden yüzey alanına bölünmesiyle bulunur. Katı basıncı, doğrudan temel basınç formülünden türetilir:

Burada:

• m: Cismin kütlesi (kg)
• g: Yerçekimi ivmesi (≈ 10 m/s²)
• A: Temas yüzey alanı (m²)

Katı Basıncında Yüzey Alanının Etkisi

Katı basıncında en önemli nokta, temas yüzey alanı ile basınç arasındaki ters orantı ilişkisidir:

• Temas alanı azalırsa → Basınç artar
• Temas alanı artarsa → Basınç azalır

Günlük Hayat Örneği: Sivri topuklu ayakkabı giyen bir kişi ile spor ayakkabı giyen bir kişiyi düşünelim. Her ikisinin de ağırlığı 600 N olsun. Sivri topukta temas alanı çok küçükken (örneğin 1 cm²), spor ayakkabıda temas alanı çok daha büyüktür (örneğin 100 cm²). Bu nedenle sivri topuk yere çok daha fazla basınç uygular ve yumuşak zeminlere batabilir.

Katı Basınç Kuvveti Formülü (F = P × A)

Birçok kaynakta eksik kalan ancak TYT sorularında sıkça kullanılan bir formül, katı basınç kuvveti formülüdür: F = P × A

Bu formül, basınç formülünün yeniden düzenlenmiş halidir ve bize basınç ile yüzey alanı bilindiğinde uygulanan kuvveti hesaplama imkanı verir.

Örnek: Bir masa, yere 500 Pa basınç uyguluyor. Masanın bir ayağının taban alanı 0,01 m² ise, bu ayağın yere uyguladığı kuvvet nedir?

F = P × A = 500 Pa × 0,01 m² = 5 N

Eğer masanın 4 ayağı varsa, toplam kuvvet: 4 × 5 = 20 N olur.

Bu formül özellikle ters çözüm gerektiren sorularda çok kullanışlıdır ve rakip içeriklerde genellikle göz ardı edilir.

Katı Basıncını Artıran ve Azaltan Durumlar

Basıncı artıran faktörler

• Kütlenin artması (ağırlık artışı)
• Temas alanının azalması (sivri uçlar, dar taban)

Basıncı azaltan faktörler

• Kütlenin azalması
• Temas alanının artması (geniş tabanlı ayakkabılar, traktör lastikleri)

Katı Basıncını Etkileyen Değişkenler Deneyle Nasıl Bulunur?

Katı basıncının neye bağlı olduğunu kendin de deneyerek bulabilirsin. Bir kaba un ya da ince kum doldur ve yüzeyini düzle. Üzerine bir tuğlayı önce geniş yüzüyle, sonra dar yüzüyle bırak. Dar yüzün una daha derin battığını görürsün.

Şimdi aynı yüze ikinci bir tuğla ekle. Bu kez alan aynı kalır ama ağırlık iki katına çıkar. İz yine derinleşir. Böylece iki değişkeni ayrı ayrı test etmiş olursun: temas alanı ve ağırlık.

Dikkat: Bir deneyde aynı anda yalnız bir değişkeni değiştir. Alanı değiştirirken ağırlığı, ağırlığı değiştirirken alanı sabit tut. Yoksa batmanın hangi nedenle arttığını söyleyemezsin.

8. sınıf düzeyi örnek: Ağırlığı 40 N olan bir kutu kuma önce 0,08 m²'lik yüzüyle, sonra 0,02 m²'lik yüzüyle konuyor. Hangi durumda kutu daha çok batar?

Çözüm: Geniş yüzde P = 40 N / 0,08 m² = 500 Pa olur. Dar yüzde P = 40 N / 0,02 m² = 2000 Pa olur. Alan 4 kat küçüldüğü için basınç 4 kat artar. Kutu dar yüzü üzerindeyken daha çok batar.

Sıvı Basıncı Formülü (P = h × d × g)

Sıvı basıncı, katı basıncından farklı bir mantıkla çalışır. Sıvılar akışkan olduğu için şekillerini alana göre değiştirirler ve basıncı her yöne eşit şekilde iletirler.

Sıvı basıncı formülü:P_sıvı = h × d × g

Burada:

• h: Derinlik (metre - m)
• d: Sıvının yoğunluğu (kg/m³)
• g: Yerçekimi ivmesi (10 m/s²)

Sıvı Basıncının Özellikleri

1. Derinlikle doğru orantılı: Derinlik arttıkça basınç artar
2. Yoğunlukla doğru orantılı: Daha yoğun sıvılar daha fazla basınç uygular
3. Kabın şekline bağlı değildir: Aynı derinlikteki noktalarda basınç, kabın şekli ne olursa olsun aynıdır
4. Her yöne eşit yayılır: Sıvı içindeki bir noktada basınç her doğrultuda aynı büyüklükte etki eder

Önemli Not: Sıvı basıncı, kabın taban alanından bağımsızdır! Dar bir tüpte veya geniş bir tankta, aynı derinlikteki sıvı basıncı eşittir.

Örnek: Bir havuzun 2 metre derinliğinde suyun basıncı nedir? (Suyun yoğunluğu: 1000 kg/m³)

P = h × d × g = 2 m × 1000 kg/m³ × 10 m/s² = 20.000 Pa = 20 kPa

Sıvı Basıncını Etkileyen Değişkenler Nasıl Test Edilir?

Sıvı basıncında önce tahmin et, sonra test et. Tahminin şu olabilir: "Derinlik arttıkça basınç artar." Bunu evde bir pet şişeyle test edebilirsin. Şişenin yan yüzüne farklı yüksekliklerde üç delik aç ve şişeyi suyla doldur.

En alttaki delikten çıkan su en uzağa fışkırır. Çünkü o deliğin üstünde en yüksek su sütunu vardır. Yoğunluğun etkisini görmek için aynı derinlikte suyla tuzlu suyu karşılaştırabilirsin. Okul laboratuvarında bunun için U borulu bir basınç ölçer kullanılır.

Hatırlatma: Kabın şeklini değiştirmek sonucu değiştirmez. Farklı şekilli kaplara aynı yükseklikte su koyarsan, tabanlardaki basınç aynı çıkar.

8. sınıf düzeyi örnek: K noktası suyun 10 cm, L noktası suyun 30 cm derinliğindedir. M noktası ise yoğunluğu 1200 kg/m³ olan tuzlu suyun 30 cm derinliğindedir. Bu noktalardaki sıvı basınçlarını sırala. (d_su = 1000 kg/m³, g = 10 m/s²)

Çözüm: K için P = 0,1 × 1000 × 10 = 1000 Pa bulunur. L için P = 0,3 × 1000 × 10 = 3000 Pa bulunur. M için P = 0,3 × 1200 × 10 = 3600 Pa bulunur. Sıralama M > L > K olur. K ile L derinliğin, L ile M yoğunluğun etkisini gösterir.

Açık Hava Basıncı

Açık kaplarda (deniz, havuz gibi) toplam basınç hesaplanırken, atmosfer basıncı da eklenir: P_toplam = P_atmosfer + P_sıvı = P_atmosfer + h × d × g

Atmosfer basıncı deniz seviyesinde yaklaşık 101.325 Pa (≈ 1 atm) değerindedir.

9. Sınıf Fizikte Basınç ve Sıvı Basıncı Nasıl Yorumlanır?

9. sınıfta formülü kullanmak tek başına yetmez. Verilen bir durumdan sonuç çıkarman beklenir. Yani "Hangi nicelik değişti, basınç neden değişti?" sorusuna cevap vermelisin. Aşağıdaki örnekler bu bakışı kazanman için.

Basınca Yönelik Bilimsel Çıkarım Nasıl Yapılır?

Çıkarım yaparken önce sabit kalan niceliği bul. Yatay zemindeki bir katıda basınç kuvveti cismin ağırlığına eşittir. Cismi hangi yüzünün üstüne koyarsan koy, ağırlık değişmez. Değişen yalnız temas alanıdır.

Mantık: F = P × A sabitse, P ile A ters orantılıdır. Alan kaç kat küçülürse basınç o kadar kat artar.

9. sınıf düzeyi örnek: Kenarları 20 cm, 10 cm ve 5 cm olan 3 kg kütleli homojen bir prizma üç farklı yüzü üzerine konuyor. Her durumda zemine yaptığı basıncı bul ve bir çıkarım yap. (g = 10 m/s²)

Çözüm: Ağırlık G = 3 × 10 = 30 N olur. 20 cm × 10 cm'lik yüzde A = 0,02 m² ve P = 30 / 0,02 = 1500 Pa bulunur. 20 cm × 5 cm'lik yüzde A = 0,01 m² ve P = 30 / 0,01 = 3000 Pa bulunur. 10 cm × 5 cm'lik yüzde A = 0,005 m² ve P = 30 / 0,005 = 6000 Pa bulunur.

Çıkarım: Üç durumda da P × A = 30 N çıkar, yani basınç kuvveti değişmez. En büyük alan en küçük alanın 4 katıdır. Bu yüzden en büyük basınç (6000 Pa) en küçük basıncın (1500 Pa) 4 katıdır.

Durgun Sıvılarda Basınç Nasıl Hesaplanır?

Durgun bir sıvıda basınç, bir noktanın üstündeki sıvı sütununun ağırlığından gelir. Kapta birbirine karışmayan iki sıvı varsa her katmanın basıncını ayrı bul, sonra topla. Tabana etki eden basınç kuvvetini ise F = P × A ile hesaplarsın.

9. sınıf düzeyi örnek: Taban alanı 0,05 m² olan dik kenarlı bir kapta 30 cm su (1000 kg/m³) ve suyun üstünde 20 cm yağ (800 kg/m³) var. Kabın tabanındaki sıvı basıncını ve basınç kuvvetini bul. (g = 10 m/s²)

Çözüm: Yağ katmanının basıncı 0,2 × 800 × 10 = 1600 Pa olur. Su katmanının basıncı 0,3 × 1000 × 10 = 3000 Pa olur. Tabandaki toplam sıvı basıncı 1600 + 3000 = 4600 Pa bulunur. Basınç kuvveti F = 4600 × 0,05 = 230 N olur.

Hatırlatma: Kabın kenarları dik olduğu için bu kuvvet sıvıların ağırlığına eşittir. Yağ 8 kg (80 N), su 15 kg (150 N) gelir; toplam 230 N eder. Kenarları eğik kaplarda bu eşitlik bozulur.

Sıvı Basıncı Günlük Hayatta Nerede Karşımıza Çıkar?

Çevrene "Bu neden böyle yapılmış?" diye bakınca sıvı basıncını her yerde görürsün. Su depoları ve su kuleleri yüksek yerlere kurulur. Hastanede serum şişesi hastanın kolundan yukarıya asılır. Baraj duvarları tabana doğru kalınlaşır. Dalgıçlar derine indikçe kulaklarında daha fazla baskı hisseder.

Günlük hayattan: Yüksek binaların üst katlarında suyun zayıf aktığını fark etmiş olabilirsin. Musluk depoya yaklaştıkça aradaki yükseklik farkı azalır, basınç da düşer. Bu yüzden bu binalarda su pompası (hidrofor) kullanılır.

9. sınıf düzeyi örnek: Bir mahallenin su deposundaki su yüzeyi, zemin kattaki musluktan 25 m yukarıdadır. Aynı hattaki 5. kat musluğu ise zeminden 15 m yukarıdadır. İki musluktaki sıvı basıncını karşılaştır. (d_su = 1000 kg/m³, g = 10 m/s²)

Çözüm: Zemin katta h = 25 m olduğu için P = 25 × 1000 × 10 = 250.000 Pa (250 kPa) bulunur. 5. katta h = 25 − 15 = 10 m olur ve P = 10 × 1000 × 10 = 100.000 Pa (100 kPa) bulunur. Zemin kattaki basınç 5. kattakinin 2,5 katıdır. Bu yüzden depolar, suyu dağıttıkları yerlerden yüksekte kurulur.

Gazlarda Basınç Formülü

Gaz basıncı, gaz moleküllerinin kap çeperlerine yaptığı çarpmaların sonucudur. Gazlarda basınç, sıcaklık, hacim ve mol sayısı gibi değişkenlere bağlıdır.

Boyle Yasası (Sabit Sıcaklıkta)

Sabit sıcaklıkta, bir gazın basıncı ile hacmi ters orantılıdır:

P × V = sabit veya P₁ × V₁ = P₂ × V₂

Hacim azalırsa basınç artar, hacim artarsa basınç azalır.

Örnek: 2 litre hacimde 3 atm basınçtaki bir gaz, 6 litreye genişletilirse yeni basınç nedir?

P₁ × V₁ = P₂ × V₂ 3 atm × 2 L = P₂ × 6 L P₂ = 1 atm

Charles Yasası (Sabit Basınçta)

Sabit basınçta, bir gazın hacmi ile mutlak sıcaklığı doğru orantılıdır:

V / T = sabit veya V₁ / T₁ = V₂ / T₂

(T mutlak sıcaklıktır, Kelvin cinsinden)

Genel Gaz Denklemi (İdeal Gaz Yasası)

Tüm gaz yasalarını birleştiren genel formül: P × V = n × R × T

Burada:

• P: Basınç (atm veya Pa)
• V: Hacim (litre veya m³)
• n: Mol sayısı
• R: İdeal gaz sabiti (0,082 atm·L/mol·K)
• T: Mutlak sıcaklık (Kelvin)

Değişken durumlarda: (P₁ × V₁) / T₁ = (P₂ × V₂) / T₂

Bu formül, gaz basıncının sıcaklık, hacim ve mol sayısı değişimlerine bağlı olarak nasıl değiştiğini hesaplamak için kullanılır.

Basınç-Kuvvet-Alan İlişkisi (Örneklerle)

Basınç, kuvvet ve alan arasındaki ilişkiyi anlamak için birkaç pratik örnek yapalım:

Örnek 1 - Kar Ayakkabıları: Bir dağcı 80 kg kütleli ve normal ayakkabılarının taban alanı 200 cm². Kar ayakkabıları ile taban alanı 1000 cm²'ye çıkıyor.

Normal ayakkabıyla basınç: P = (80 kg × 10 m/s²) / 0,02 m² = 40.000 Pa

Kar ayakkabısıyla basınç: P = (80 kg × 10 m/s²) / 0,1 m² = 8.000 Pa

Geniş taban sayesinde basınç 5 kat azalır ve dağcı kara batmaz.

Örnek 2 - Baraj Duvarları: Baraj duvarları neden alta doğru kalınlaşır? Çünkü sıvı basıncı derinlikle artar (P = h × d × g). En alttaki su, en fazla basıncı uygular, dolayısıyla duvar daha kalın yapılmalıdır.

Örnek 3 - Enjektör İğnesi: Şırınga iğnesinin sivri ucu sayesinde çok küçük bir alana kuvvet uygulanır. Bu da yüksek basınç oluşturarak ilacın deriye kolayca girmesini sağlar.

Basınç Örnekleri (Günlük Hayattan 10+ Örnek)

Basınç konusunu pekiştirmek için günlük hayattan karşılaştığımız örneklere bakalım:

1. Sivri Topuk Ayakkabılar: Küçük temas alanı → Yüksek basınç → Yumuşak zeminlere batma
2. Traktör Lastikleri: Geniş yüzey alanı → Düşük basınç → Çamurlu arazide batmama
3. Keskin Bıçak: İnce kesici kenar → Yüksek basınç → Malzemenin kolay kesilmesi
4. Raptiye/Çivi: Sivri uç → Yüksek basınç → Duvara kolayca girme
5. Kar Ayakkabıları: Geniş taban → Düşük basınç → Karda yürürken batmama
6. Şırınga İğnesi: Çok küçük uç alanı → Çok yüksek basınç → Deriye nüfuz etme
7. Dalgıç Kulaklarındaki Ağrı: Derinlik artışı → Sıvı basıncı artışı → Kulak zarında basınç hissi
8. Lastik Hava Basıncı: Kapalı kapta gaz → Moleküler çarpışmalar → Lastik şişmesi
9. Baraj Duvarı Kalınlığı: Alt kısımda sıvı basıncı daha yüksek → Daha kalın duvar gerekli
10. Yüksek İrtifada Nefes Darlığı: Atmosfer basıncı azalır → Oksijen molekül yoğunluğu azalır → Nefes almak zorlaşır
11. Pipet ile İçecek İçme: Ağız basıncını düşürerek sıvı atmosfer basıncıyla itilir
12. Vakum Ambalaj: İçindeki hava alınarak basınç azaltılır → Dış atmosfer basıncı ambalajı sıkıştırır

Basıncın Teknolojideki Uygulamaları Nelerdir?

Mühendisler katı, sıvı ve gaz basıncının özelliklerini bilerek araç ve makine tasarlar. Katı basıncında iş makinelerinin paletleri, ağır aracın ağırlığını geniş alana yayar. Sıvılarda hidrolik fren ve hidrolik kriko, sıvının basıncı her yöne iletmesinden yararlanır. Gazlarda düdüklü tencere, basınç artınca suyun daha yüksek sıcaklıkta kaynamasını sağlar.

Kural: Kapalı bir kaptaki sıvıya uygulanan basınç, sıvının her noktasına aynen iletilir. Bu yüzden hidrolik sistemde küçük pistona uygulanan küçük kuvvet, büyük pistonda büyük bir kuvvete dönüşür.

8. sınıf düzeyi örnek: Bir hidrolik kaldıracın küçük pistonunun alanı 5 cm², büyük pistonunun alanı 100 cm²'dir. Küçük pistona 30 N kuvvet uygulanırsa büyük piston kaç N kuvvet uygular?

Çözüm: Küçük pistondaki basınç 30 N / 5 cm² = 6 N/cm² olur. Bu basınç büyük pistona aynen iletilir. Büyük pistondaki kuvvet 6 N/cm² × 100 cm² = 600 N bulunur. Alan 20 kat büyük olduğu için kuvvet de 20 kat büyür.

TYT Fizik Basınç Konu Özeti

Temel Formüller

• Genel Basınç Formülü: P = F / A
• Katı Basıncı: P = (m × g) / A
• Katı Basınç Kuvveti: F = P × A
• Sıvı Basıncı: P = h × d × g
• Boyle Yasası: P₁ × V₁ = P₂ × V₂ (sabit T)
• Charles Yasası: V₁ / T₁ = V₂ / T₂ (sabit P)
• Genel Gaz Denklemi: (P₁ × V₁) / T₁ = (P₂ × V₂) / T₂

Önemli Noktalar

✓ Basınç = Kuvvet / Alan (ters orantı) ✓ Katı basıncı: Temas alanı azalırsa basınç artar ✓ Sıvı basıncı: Derinlik ve yoğunlukla artar, kap şekline bağlı değil ✓ Gaz basıncı: Hacim azalırsa artar, sıcaklık artarsa artar ✓ Atmosfer basıncı: ≈ 101.325 Pa = 1 atm ✓ Su yoğunluğu: 1000 kg/m³ = 1 g/cm³ ✓ Yerçekimi ivmesi: g ≈ 10 m/s²

Sık Yapılan Hatalar

❌ Sıvı basıncında kabın alanını formüle dahil etmek ❌ Gaz basıncı hesaplarında °C yerine Kelvin kullanmamak ❌ Katı basıncında sadece bir ayağın kuvvetini hesaba katmak (çok ayaklı cisimlerde) ❌ Toplam basınçta atmosfer basıncını unutmak

Basınçla İlgili Örnek Sorular

Kolay Seviye Sorular

Soru 1: 500 N kuvvet, 2 m² yüzey alanına dik olarak etki ediyor. Oluşan basınç kaç Pascal'dır?

Çözüm: P = F / A = 500 N / 2 m² = 250 Pa

Soru 2: Bir havuzda 3 metre derinlikte suyun oluşturduğu basınç kaç Pascal'dır? (d_su = 1000 kg/m³, g = 10 m/s²)

Çözüm: P = h × d × g = 3 m × 1000 kg/m³ × 10 m/s² = 30.000 Pa = 30 kPa

Soru 3: 60 kg kütleli bir kişi, her biri 150 cm² taban alanına sahip ayakkabılarla yere basıyor. Yere uyguladığı basınç kaç Pa'dır? (g = 10 m/s²)

Çözüm: Toplam taban alanı: 2 × 150 cm² = 300 cm² = 0,03 m² F = m × g = 60 kg × 10 m/s² = 600 N P = F / A = 600 N / 0,03 m² = 20.000 Pa = 20 kPa

Orta Seviye Sorular

Soru 4: 4 atm basınçta ve 6 litre hacimde bulunan bir gaz, sabit sıcaklıkta 3 litreye sıkıştırılıyor. Yeni basınç kaç atm olur?

Çözüm: Boyle Yasası: P₁ × V₁ = P₂ × V₂ 4 atm × 6 L = P₂ × 3 L P₂ = 24 / 3 = 8 atm

Soru 5: U şeklindeki bir borunun bir koluna su (d=1 g/cm³), diğer koluna yağ (d=0,8 g/cm³) konuluyor. Su kolunda su yüksekliği 20 cm ise, yağ kolunda yağ yüksekliği kaç cm olur?

Çözüm: Aynı seviyedeki basınçlar eşittir: h_su × d_su × g = h_yağ × d_yağ × g 20 cm × 1 g/cm³ = h_yağ × 0,8 g/cm³ h_yağ = 20 / 0,8 = 25 cm

Soru 6: 200 Pa basınç uygulayan 0,5 m² alan bir yüzeyin uyguladığı kuvvet kaç Newton'dur?

Çözüm: F = P × A = 200 Pa × 0,5 m² = 100 N

Zor Seviye Sorular

Soru 7: 27°C'de 2 atm basınçta ve 10 litre hacimde bulunan bir gaz, 127°C'ye ısıtılıp 5 litreye sıkıştırılıyor. Gazın son basıncı kaç atm olur?

Çözüm: T₁ = 27 + 273 = 300 K T₂ = 127 + 273 = 400 K (P₁ × V₁) / T₁ = (P₂ × V₂) / T₂ (2 atm × 10 L) / 300 K = (P₂ × 5 L) / 400 K 20 / 300 = (P₂ × 5) / 400 P₂ = (20 × 400) / (300 × 5) = 8000 / 1500 = 5,33 atm

Soru 8: Dikdörtgenler prizması şeklindeki homojen bir cisim, önce geniş yüzü ile sonra dar yüzü ile yere konuluyor. Geniş yüzdeki basınç 400 Pa ise dar yüzdeki basınç 1600 Pa oluyor. Geniş yüzün alanı dar yüzün alanının kaç katıdır?

Çözüm: Aynı cisim olduğu için kuvvet (ağırlık) sabittir: F = P₁ × A₁ = P₂ × A₂ 400 Pa × A₁ = 1600 Pa × A₂ A₁ / A₂ = 1600 / 400 = 4 Geniş yüz, dar yüzün 4 katıdır.

Soru 9: Yoğunluğu 800 kg/m³ olan bir sıvının içinde, tabanı sıvı yüzeyinden 40 cm aşağıda olan bir cisim var. Cismin tabanındaki sıvı basıncı kaç Pa'dır? (g = 10 m/s²)

Çözüm: h = 40 cm = 0,4 m P = h × d × g = 0,4 m × 800 kg/m³ × 10 m/s² = 3200 Pa = 3,2 kPa

Basınç Formülleri Hızlı Özet

• Basınç, birim yüzeye dik etki eden kuvvettir: P = F / A, birimi Pascal.
• Katı basıncı ağırlık artınca artar, temas alanı artınca azalır.
• Basınç kuvveti F = P × A ile bulunur; yatay zemindeki katıda ağırlığa eşittir.
• Sıvı basıncı P = h × d × g; derinlik ve yoğunlukla artar, kabın şekline bağlı değildir.
• Kapalı kaptaki sıvı, uygulanan basıncı her yöne iletir; hidrolik kriko ve fren buna dayanır.
• Gaz basıncı hacim azalınca, sıcaklık ve gaz miktarı artınca artar.
• Açık kapta toplam basınç, sıvı basıncına atmosfer basıncı eklenerek bulunur.

Sonuç

Basınç formülleri, fizik dersinin en pratik ve günlük hayatla en çok bağlantılı konularından biridir. Katı basıncı (P = F/A), sıvı basıncı (P = h×d×g) ve gaz basıncı (P×V=nRT ve türevleri) olmak üzere üç temel basınç türünü anlamak, hem TYT Fizik sınavında hem de günlük hayattaki olayları yorumlamada size büyük avantaj sağlayacaktır.

Bu yazıda öğrendiğiniz formülleri ve örnekleri tekrar ederek konuyu pekiştirin. Basınç kuvveti formülü (F = P × A) gibi sıklıkla göz ardı edilen ancak sınavlarda işinize yarayacak formülleri mutlaka not alın.

Başarılar dileriz! Daha fazla fizik konu anlatımı ve soru çözümleri için blog sayfamızı takip etmeye devam edin.