akışkan mekaniği

icture Page: Fluid Mechanics

Pascal’s Law

Pascal’s law, developed by French mathematician Blaise Pascal, states that the pressure on a fluid is equal in all directions and in all parts of the container. As liquid flows into the large container at the bottom of this illustration, pressure pushes the liquid equally up into the tubes above the container. The liquid rises to the same level in all of the tubes, reguardless of the shape or angle of the tube.

 

Applications of Fluid Mechanics

The laws of fluid mechanics are observable in many everyday situations. For example, the pressure exerted by water at the bottom of a pond will be the same as the pressure exerted by water at the bottom of a much narrower pipe, provided depth remains constant. If a longer pipe filled with water is tilted so that it reaches a maximum height of 15 m, its water will exert the same pressure as the other examples (left). Fluids can flow up as well as down in devices such as siphons (right). Hydrostatic force causes water in the siphon to flow up and over the edge until the bucket is empty or the suction is broken. A siphon is particularly useful for emptying containers that should not be tipped.

 

Archimedes's Principle

An object is subject to an upward force when it is immersed in liquid. The force is equal to the weight of the liquid displaced. The apparent weight of a block of aluminium (1) immersed in water is reduced by an amount equal to the weight of water displaced. If a block of wood (2) is completely immersed in water, the upward force is greater than the weight of the wood. (Wood is less dense than water, so the weight of the block of wood is less than that of the same volume of water.) So the block rises and partly emerges to displace less water until the upward force exactly equals the weight of the block.

 

Laminar and Turbulent Motion

At low velocities, fluids flow in a streamlined pattern called laminar motion. Laminar motion can be described mathematically by equations derived by Claude Navier and Sir George Stokes in the mid 1800s. At high velocities, fluids flow in a complex pattern called turbulent motion. For fluids flowing in pipes, the transition from laminar to turbulent motion depends on the diameter of the pipe and the velocity, density, and viscosity of the fluid. The larger the diameter of the pipe, the higher the velocity and density of the fluid, and the lower its viscosity, the more likely the flow is to be turbulent.

paskal prensibi ve hidrostatik basınç

(Pascal's Principle)

	A force applied to one section of an enclosed liquid at rest will be transferred to the entire liquid with the same amount of force.
	If you press a syringe (area = 1cm2) with a force of 2kg, the hydraulic pressure generated is 2kg/cm2. If this pressure flows through a tube into a cylinder with a 30 cm2 inner diameter, the pressure on all of the internal surfaces of the cylinder(including the piston) will be 2 kg/cm2. Therefore, the movable piston can support a 60 kg object.

Hydrostatic Pressure

HYDROSTATIC PRESSURE IN A LIQUID
Hydrostatic Pressure in a Liquid
• The pressure at a given depth in a static liquid is a result the weight of the liquid acting on a unit area at that depth plus any pressure acting on the surface of the liquid.
<center></center>


• The pressure due to the liquid alone (i.e. the gauge pressure) at a given depth depends only upon the density of the liquid r and the distance below the surface of the liquid h.
<center></center>
• Pressure is not really a vector even though it looks like it in the sketches. The arrows indicate the direction of the force that the pressure would exert on a surface it is contact with.

_____________________________________________________________________
Pressure can not exert any force parallel to the surface in which it is contact.
* The pressure at a given depth is independent of direction — it is the same in all directions. This is another statement of the fact that pressure is not a vector and thus has no direction associated with it when it is not in contact with some surface.

* The pressure on a submerged object is always perpendicular to the surface at each point on the surface.

_____________________________________________________________________
Pascal’s Principle:
• Any external pressure applied to a fluid is transmitted undiminished throughout the liquid and onto the walls of the containing vessel.
Example 1: The absolute pressure at a depth h in a liquid open to the atmosphere in increased by the pressure of the atmosphere pushing down on the surface of the liquid.

Example 2: A hydraulic pump used to lift a car. When a small force f is applied to a small area a of a movable piston it creates a pressure P = f/a. This pressure is transmitted to and acts on a larger movable piston of area A which is then used to lift a car.

_____________________________________________________________________
• The pressure at a given depth does not depend upon the shape of the vessel containing the liquid or the amount of liquid in the vessel.
Hydrostacic Paradox QT Movie Demonstration
Example: If the height of the fluid’s surface above the bottom of the five vessels is the same, in which vessel is the pressure of the fluid on the bottom of the vessel the greatest? The amount of liquid in each vessel is not necessarily the same.

The pressure P is the same on the bottom of each vessel.
Why the pressure does not depend upon the shape of the vessel or the amount of fluid in the vessel rests upon three things:
a. Pressure is force per unit area and this is not same as the total weight of the liquid in a vessel.
b. A fluid can not support its self without a container. Thus the walls of the container exert a pressure on the fluid equal to the pressure of the fluid at that depth.
c. The pressure at given level is transmitted equally throughout the fluid to be the same value at that level.
_____________________________________________________________________

Explanations:
Vessel A: No matter how wide the vessel, the pressure is just the weight of the fluid above unit area on the bottom. Even if you take the whole weight of the fluid in the container mg and divide by the area of the bottom A, you still get the same results since the vessel is equivalent to a column of water.

____________________________________________________________________
Vessel B: Vessel B could be divided into three parts. The fluid in parts 1 and 3 is supported by upward force of the vessel on the fluid. Part 2 could be though of a vertical column of liquid similar to Vessel A.
One could ask why doesn’t the fluid in parts 1 and 3 (which are much bigger) not squeeze column 2 where they meet (along the dashed line) and there by increase the pressure on the bottom of the column?
The answer is that the fluid in column 2 exerts and equal but opposite pressure outwards on the two other liquids to support itself. From the point of view of column 2, the water outside the dashed lines in sections 1 & 3 could be replace by solid vertical walls (along the dashed lines) and column 2 would still be in equilibrium.
_____________________________________________________________________

Vessel C: Again we could divide the water into three sections. The middle section is similar to that of vessel A or B. Since the height of the fluid in section 1 or 3 is not high enough to produce the same pressure as the height of the fluid in 2, how does the pressure on the bottoms of section 1 and 3 get to be the same as that of 2?
The answer is that top of the container’s walls in sections 1 and 3 produce a downward pressure that is equal to the fluid pressure in the middle section at the same level. If you poked a hole in the top of the container in sections 1 or 3, water would fountain upwards from the hole under pressure. From Pascal’s principle, this pressure has to be that of the fluid in the middle section at the same level.
____________________________________________________________________
Vessel D: Again the center column is similar to vessel A.
The pressure of the vessel’s wall creates a pressure that vertically supports the fluid in sections 1 and 3. At the same time the pressure of the walls create a horizontal component of pressure that sustains the fluid in the center column.
____________________________________________________________________
Vessel E: While one can not offer simple arguments like those for the other vessels, the pressure on the bottom is still the same basically because of Pascal’s principle.
You go down from the surface to some depth, then move sideways until you can go down again. Repeat the process until you reach the bottom. Since the pressure at the same depth is the same, moving sideways does not change the pressure. Only downwards motion increases the pressure.

u
u
u
u
u
u

arşimet kanunu

Suda yüzen ve batan bir cisim yerini aldığı veya taşırdığı suyun ağırlığı kadar kendi ağırlığından kaybeder. Eğer cismin yerini aldığı veya taşırdığı suyun ağırlığı kendi ağırlığından büyük ise cisim yüzer, küçükse cisim batar. Cismin kaybettiği ağırlık suyun kaldırma kuvvetine eşittir.

“Sıvı içinde bulunan bir cisim sıvı tarafından yukarıya doğru itilir. Bu itme kuvveti, sıvının kaldırma kuvveti olup cismin sıvı içinde kapladığı hacim kadar hacimdeki sıvının ağırlığıdır” demiştik. Sıvı içine bırakılan bir cisme aynı anda iki kuvvet etki eder: G=Cismin ağırlığı F=Sıvının kaldırma kuvveti G>F ise; dc>ds olur. Bu durumda cisim batar.

Cismin bir kısmı sıvı dışına çıkınca cisim dengeye gelir. Bu durumda G=F olur. G=F ise; dc=ds olur. Bu durumda cisim sıvı içinde nereye bırakılırsa orada kalır. 

Aynı Cisim Farklı Sıvılarda Şekillerdeki Konumlarda Dengede İse Koyu Mavi Sıvının Kaldırma Kuvveti Açık Mavi Olandan Daha Fazladır. Yani Koyu Mavi Sıvının Yoğunluğu Açık Mavi Sıvıdan Büyüktür. 

İki Cisim Sıvıda Dengede İse GX+GY=F Olur. 

Bir cisim, birbirine karışmayan X ve Y gibi iki sıvı içinde dengede ise G=FX+FY olur.

Cismin hacminin yarısı X, diğer yarısı Y sıvısı içinde ise dcisim=(dX+dY)/2 olur

Serbest bırakıldığında sıvıda batabilecek olan bir cisim iple bağlanarak sıvıya daldırılmış olsun, ipteki T gerilme kuvveti T=G-F olur.

Bu durumda cisim G-T=F kadar agırlasmış olur. 

Esnek olmayan cisimler iple şekildeki gibi bağlanmış olsun. T1=G-F ve T2=F-G olur. T ip gerilmesini değiştirmek için F kaldırma kuvvetini değiştirmek gerekir.
F'yi değiştirmek için Kaptan biraz sıvı dökerek cisimlerin bir kısmının sıvı dışına çıkmasını sağlamak gerekir.Bu durumda cismin sıvı içindeki hacmi azaltılmış olur veya kaptaki sıvının öz kütlesini değiştirmek gerekir. 

İçi hava dolu esnek balon iple kabın tabanına bağlı olsun. Bu durumda T=F-G olur. İpteki gerilme kuvvetini değiştirmek için F kaldırma kuvvetini değiştirmek gerekir. F'yi değiştirmek için sıvının öz kütlesini değiştirilmelidir veya sıvının balona yaptığı basınç değiştirilmelidir. Basınç artarsa, balonun içindeki havanın basıncını artırma için hacmini azaltmak zorunda

açık hava basıncı

Atmosferi oluşturan gazlar, ağırlıkları ile cisimler üzerine bir kuvvet uygular. Bu kuvvete atmosfer basıncı denir. Atmosfer basıncı barometre ile ölçülür ve milibar(mb) birimi ile değerlendirilir. Normal hava basıncı, 45° enleminde, 15°C sıcaklıkta ve deniz yüzeyinde 1cm² ‘lik yüzeye düşen havanın ağırlığıdır. Bu ağırlık 1033 gr’dır ve 1013 mb hava basıncına eşittir.
1013 milibar normal basınç kabul edilir. Bu değerin üzerindekilere yüksek basınç(antisiklon), altındakilere ise, alçak basınç(siklon) denir. Yeryüzünde şimdiye kadar ölçülmüş en yüksek basınç değeri 1079 mb’dır. Ölçülen en düşük basınç ise 886 mb’dır. Hava basıncı ilk kez 1643 yılında İtalyan bilim adamı Torricelli tarafından civalı bir barometre ile ölçülmüştür. Toriçelli, deneyini deniz seviyesinde 15°C’de yapmıştır. Uzunluğu 1 metre olan ucu kapalı 1 cm çapında cam boru tamamen civa doldurularak açık ağzı kapatılmış ve civa kabına daldırdıktan sonra açılmıştır. Boru içerisindeki civa tamamen kaba boşalmayıp 76 cm’de dengede kaldığı gözlenmiştir. Atmosfer basıncı yere ve zamana göre farklılık gösterir.
Atmosfer basıncını etkileyen faktörler şunlardır;
1. Sıcaklık
Hava ısındıkça genleşir ve hafifler. Soğudukça sıkışır ve ağırlaşır. Bu nedenle havanın soğuk olduğu yerlerde basınç yüksek, sıcak olduğu yerlerde düşüktür. Yani sıcaklıkla basınç arasında ters orantı vardır. Bu yüzden ekvatorda alçak basınç alanı, kutuplarda ise yüksek basınç alanı bulunur.
2. Mevsim
Mevsime göre sıcaklık değiştiği için atmosfer basıncı da değişir. Örneğin; Türkiye’de yaz mevsiminde daha çok alçak basınç alanları, kış mevsiminde ise yüksek basınçalanları oluşur.
3. Yükseklik
Yükselti ile basınç arasında ters orantı vardır. Yükseklere çıkıldıkça atmosferin basıncı düşer. Bunun nedeni yükseldikçe atmosferin kalınlığı ile birlikte ağırlığının ve gazlarının yoğunluğunun azalmasıdır.
4. Yerçekimi
Yerçekimi ile basınç arasında doğru orantı vardır. Yerçekimi arttıkça basınç da artış gösterir. Cisimlerin ağırlığı yerçekimine bağlıdır. Yerçekimi dünyanın şeklinde dolayı ekvatorda az, kutuplarda fazladır. Buna bağlı olarak hava basıncı ekvatorda, kutuplara göre daha azdır.
5. Dinamik Etkenler
Hava kütlelerinin alçalarak yığılması veya yükselerek seyrelmesi sonucunda ortaya çıkar. Örneğin troposferin üst kısımlarında ekvatordan kutuplara doğru esen ters alize rüzgarları dünyanın günlük hareketinin etkisiyle 30° enlemleri civarında alçalarak yüksek basınç alanlarını oluştururlar.
Batı ve kutup rüzgarları ise 60° enlemleri civarında karşılaşıp yükselirler ve burada alçak basınç alanalrını oluştururlar. Bu şekilde hava hareketlerine bağlı olarak oluşan basınç merkezlerine dinamik basınç merkezleri denir.
6. Rüzgarlar
Rüzgarlar havanın yoğunluğunu ve sıcaklığını etkileyerek atmosfer basıncını değiştirir.
Açık Hava Basıncının Ölçülmesi
Açık hava basıncının değeri yeryüzüne yakın yerlerde en büyüktür. Yükseklere çıkıldıkça, hava molekülleri azalacağı için açık hava basıncının değeri azalır.
Toriçelli Deneyi
Yaklaşık bir metre uzunluğun da olan bir ucu kapalı cam boru alınarak ağzına kadar cıva dolduruluyor. Borunun açık kısmı el ile kapatılıp cıva çanağına daldırıldıktan sonra el çekildiğinde, cıvanın biraz çanağa boşalıp sonra sabit kaldığı görülüyor. Bu durumda borudaki cıva yüksekliği 76 cm oluyor.
Borunun ağzı açık olduğu halde cıvanın tamamının çanağa boşalmamasının nedeni, cıva basıncının açık hava basıncı tarafından dengelenmesidir.
Aynı deney farklı genişlikteki borularla yapıldığında cıva düzeyleri arasındaki farkın yine 76 cm olduğu görülüyor. Yani borudaki cıva yüksekliği borunun kesitine bağlı değildir.
Toriçelli bu deneyi deniz seviyesinde ve 0 °C sıcaklıkta yapmıştır.
Açık hava basıncının ölçüldüğü aletlere barometre denir.
Buna göre,
P0 = Pcıva
P0 = h . r = 76 . 13,6
P0 = 1033,6 g.f/cm2 dir.
Bu sonuca göre açık hava, deniz düzeyinde 1 cm2 lik yüzeye 1 kg-f den fazla yani yaklaşık 10 N değerinde kuvvet uygulamaktadır.
Açık hava basıncı (P0): Atmosfer adını verdiğimiz ve kalınlığı kilometreleri bulan hava yerküreyi kuşatmaktadır. Açık hava hem yeryüzüne hem de içerisinde bulunan bütün yüzeylere ağırlığı nedeniyle bir kuvvet uygular. Bu kuvvetin yüzeyin birim alanına düşen kısmına açık hava basıncı yada atmosfer basıncı denir.
Toriçelli deneyi:

Toriçelli 80-90cm uzunluğunda bir cam boru alarak tamamen civa ile doldurmuştur. Daha sonra civa dolu cam boruyu ters çevirerek, içerisinde civa bulunan civa kabına koyduktan sonra burudaki civanın bir kısmının civa kabına boşaldığını ve 76cm yüksekliğini alacak şekilde dengede kaldığını gözlemiştir. Civanın tamamen boşalmamasının sebebi, açık hava basıncının borudaki civa basıncını dengelemesidir. Yani borudaki civa(sıvı) basıncı kaptaki civanın üst yüzeyine etkiyen açık hava basıncına eşittir. Toriçelli bu deneyi değişik kesitteki borularla denemiş ve sonucun değişmediğini gözlemiştir. O halde civa yüksekliği borunun kesitine bağlı değildir. Toriçelli bu deneyi deniz kıyısında ve sıcaklığın 0°C olduğu bir günde yapmıştır.
Civanın özağırlığı 13.6 olduğundan borudaki sıvı basıncı(ki bu basınç açık hava basıncına eşittir);
P0=h×d=1Atm olur.
Açık hava basıncını ölçen aletlere barometre denir. Barometredeki civa seviyesi her 10.5m yüksekliğe çıkıldıkça 1mm düşer. Bundan yararlanarak rakım ölçülür.turkeyarena.com
Kapalı Kaplardaki Gazların Basıncı: Sıvılar gibi gazlarda içinde bulundukları kabın çeperlerine basınç uygularlar. Bu basınç gaz moleküllerinin hareketinden ileri gelir. Kapalı bir kapta bulunan gaz basıncı;
1. Hacimle ters orantılıdır. Sıcaklık sabit kalmak şartıyla hacim azaldıkça basınç artar.
2. Hacim sabit kalmak şartıyla, sıcaklık arttıkça basınç artar.
3. Molekül sayısı ile doğru orantılıdır. Hacim sabit iken molekül sayısı arttıkça basınç artar.
Bu üç madde ideal gaz denklemi ile ifade edilir;
P.V=n.R.T
P: basınç V: hacim
n: molekül sayısı R: genel gaz sabiti
T: sıcaklık(T=273+t°C)

TORİÇELLİ BORUSU İLE AÇIK HAVA BASINCININ ÖLÇÜLMESİ

DENEYİN AMACI: Açık hava basıncını toriçelli borusu ile ölçmek.
HAZIRLIK SORULARI:
1-Açık hava basıncını nasıl ölçebiliriz? Araştırınız.
2-Toriçelli kimdir? Araştırınız.
KULLANILAN ARAÇ VE GEREÇLER:
1.statif çubuk (100 cm – 2 adet)
2.büyük üç ayak ( 2 adet)
3.civa çanağı ve damlalığı
4.bunzen kıskacı (2 adet)
5.bağlama parçası (2 adet)
6.civa
7.toriçelli borusu
8.plastik küvet
9.metre (en az 100 cm ‘lik)
DENEYİN YAPILIŞI:
1-Civa çanağı haznesinin yarısına kadar civa doldurunuz.
2-Toriçelli borusuna civa damlalığı ile civa doldurunuz. İşaret parmağınızın ucuyla borunun ağzını kapatıp ters çeviriniz. Civa çanağına hava kaçmayacak şekilde daldırıp, parmağınızı çekiniz.
3-Toriçelli borusunu şekildeki gibi Bunzen kıskacıyla Statif çubuğa sabitleyiniz.turkeyarena.com
4-Metreyi Statif çubuğa tutturarak civa yüksekliğini ölçünüz.
DENEYİN SONUCU:
Bu deneyde civa basıncı açık hava basıncı ile dengelenerek, AHB’nin değeri ölçülmüştür. Laboratuvar koşullarında ölçtüğünüz değer 76 cm olmayabilir.
NOT:Civa buharı zehirlidir. Ayrıca altınla çok şiddetli reaksiyon verdiği için, çalışmalarınızda takı bulundurulması sakıncalıdır.
TEORİK BİLGİ:
Toriçelli açık hava basıncını, sıvı basıncından faydalanarak hesaplamayı başarmıştır. Toriçelli deneyi; deniz seviyesinde ve sıcaklığın 0 0C olduğu bir günde yapılırsa, içi civa dolu 1 metrelik bir ucu açık cam borunun civa yüksekliğinin 76 cm ‘ye düştüğü görülür. Buna normal hava basıncı denir.
Açık hava basıncının değeri yeryüzüne yakın yerlerde en büyüktür. Yükseklere çıkıldıkça hava molekülleri azalacağından açık hava basıncının değeri düşer.
Açık Hava Basıncının Etkileri

İçi su dolu bardağın ağzı hava kalmayacak şekilde kağıtla kapatılıp şekildeki gibi ters çevrildiğinde suyun dökülmediği görülür. Suyun dökülmemesinin nedeni, suyun kağıda uyguladığı basıncın, açık havanın kağıda uyguladığı basınca eşit ya da küçük olmasıdır.

• Bir yerden başka bir yere uygun şartlarda akabilen maddelere akışkan maddeler denir. Sıvılar ve gazlar akışkan maddelere örnektir.
• Akışkanlar daima basıncın büyük olduğu yerden küçük olduğu yöne doğru akar. Dağlarda da sular daima aşağı doğru akar. Binaların zeminindeki strofor yardımı ile basınç farkı oluşturularak, su binanın üst katlarına kadar çıkarılır. Odanın kapı ve penceresini açarak hava akımı oluşturulması da basınç farkından dolayıdır.

• Yükseğe yerleştirilmiş bir depoya şekildeki gibi üstten bir hortum daldırılıp, hortumun içindeki havayı boşaltırsak depodaki sıvıyı akmaya zorlarız. Eğer borunun içindeki hava boşaltılıp borunun ağız hizası, suyun üst düzeyinden aşağıda olmaz ise sıvı akışı başlamaz. Akmaya başladıktan sonra depodaki sıvı bitinceye kadar akma devam eder. Sistem yine hız ile basınç arasındaki ters orantıdan yararlanılarak çalıştırılır. Suyun L noktasındaki hızı K noktasındaki hızından büyük olacağından, L noktasında sıvı basıncı düşer, böylece su devamlı akmış olur. Böcek ilaçlamaya yarayan filit pompanın çalışması da aynı ilkelere dayanır.
• Musluktan akan suyun aşağı doğru hızı artar ve kesiti daralarak incelir.

Sıvı Basıncı

Sıvılar da katı ve gazlar gibi basınç oluşturma etkisine sahiptir. Bir sıvının basıncı derinlik, sıvı özkütlesi ve yer çekimi ivmesine bağlıdır.Tüm sıvılar içinde bulunan cisimlere bir basınç uygularlar. Suda yüzdüğünüzü düşünün. Bu durumda derinlere daldıkça üzerinizde bulunan su vücudunuza bir baskı yapması doğaldır. Ne kadar derine inerseniz üzerinizdeki su kütlesi artar ve doğal olarak üzerinize yapılan baskı da artar. İşte bu baskı sıvı basıncından kaynaklanmaktadır.
Sıvı basıncının Formülü
Sıvı basıncı hesaplanırken basıncı hesaplanacak noktanın derinliği (h), sıvının yoğunluğu (dsıvı) ve yer çekimi ivmesi bilinmelidir.
Psıvı = h.d.g
Sıvı basıncı kabın her yönünde etki eder
Yandaki resimde sıvı basıncının her yönde aynı etkiyi gösterdiği anlatılıyor. Resme dikkatli baktığımızda basınç ölçerlerin ucu hangi tarafa çevrilirse çevrilsin göstergelerde okunan değer değişmiyor. Bu da bize sıvı basıncının her yönde eşit büyüklükte olduğunu kanıtlıyor. Burada dikkat etmemiz gereken ölçüm yapılan noktaların derinliklerinin aynı olduğu. Eğer derinlik değişseydi ölçülen basınçlar da değişirdi.
Sıvı Basıncına Derinliğin Etkisi
Sıvının derinliği arttıkça oluşturduğu basınç değeri artar. İçi sıvı dolu bir kabın farklı noktalarını deldiğimizde deliklerden fışkıran sıvıların tazyikleri farklıdır. eEn alttaki delikten fışkıran suyun tazyiki diğerlerinden daha fazladır. Bu da bize derinlik arttıkça sıvı basıncının arttığını kanıtlar.
Sıvı basıncı kabın şekline bağlı değildir.
Sıvıların basıncı kabın şekli değişse dahi sabit kalır. Sıvı basıncı formülüne baktığımızda derinlik, özkütle ve yer çekimi ivmesinden başka hiçbir faktör sıvı basıncını etkilememektedir. Yanda görülen resim “birleşik kaplar” olarak adlandırılır. Bu kapta farklı şekil ve kalınlıkta 3 bölüm bulunmaktadır. Bu bölümlerdeki sıvıların hepsinin aynı hizada olması şeklin önemsiz olduğunu kanıtlamaktadır.
Pascal Prensibi
Bilim insanı Bleyz Pascal, kapalı bir kapta sıvıya uygulanan basıncın bu sıvının her yönüne uygulandığını söylemiştir. Paskal(pascal) prensibi olarak anılan bu etkiden yararlanarak pek çok makine yapılmıştır. Tulumbalar, Hidrolik frenler, vinçler, itfaiye merdivenleri gibi makineler sıvı basıncıyla çalışmaktadır.
Yandaki resim otomobil tamirhanelerinde araçları kaldırmak için uygulanan bir yöntemi gösteriyor. Pascal Prensibine göre çalışan bu kaldıraçta küçük pistondan uygulanan kuvvet (Fa) sıvıya iletilmekte, sıvı da bu basıncı doğrudan diğer pistona ileterek arabanın havaya kalkmasını sağlamaktadır.





u
u
u
u
u
u
u
u
u

arşimet ve paskal

ARŞİMET’İN HAYATI
Eski Yunan matematikçi ve fizikçisidir. (Syrakusai M.Ö. 287-ay.y. 212) Genç yaşta öğrenimini tamamlamak ve ünlü bilim adamı Eukleides’ in derslerini izlemek üzere Antik çağın kültür merkezi olan İskenderi‘ ye gitti. Yer kürenin çevresini zamanına göre çok iyi bir yaklaşımla veren Eratusthenes ile tanıştı. Yurduna döndükten sonra kendini tamamıyla ilmi çalışmalara adadı. Matematik, fizik ve astronomi üzerinde çalıştı.
İlk olarak Arşimet daire çevresinin çapına oran olan pi sayısını,daire içine ve dışına çizilmiş düzgün çokgenler yardımıyla yaklaşıklıkla veren bir metot ortaya koydu. Çok büyük sayıları kolaylıkla belirtmeye yarayan bir yöntem bularak Yunan sayı sistemini geliştirdi. Yayların toplama ve çıkarma formüllerini buldu. Koniklerin (elips, parobol,hiperbol) kendi çevresinde dönmesiyle oluşan geometrik şekilleri inceledi. Arşimet ‘in mekanik alanda da başarıları vardır. Sonsuz vidanın hareketli makaranın, palanganın ve dişli çarkın bulucusu olarak tanınır. “Bana bir dayanak noktası gösterin dünyayı yerinden oynatayım” sözü Arşimet’e aittir.
Kurumsal çalışmaları yanında söylenceleşmiş pratik çalışmalarıda vardır. Bunlardan en ünlüsü Syracusa kralı ve dostu Hieron ‘un kendisi için yaptırdığı altın taca başka bir maden karıştırıldığından kuşkulanarak Arşimet ‘ten taç bozulmadan bunu ortaya çıkarmasını istemesiyle ilgilidir. Arşimet bu sorun üstüme düşünür, ancak birşey bulamaz. Bir gün hamamda yıkanırken suyun vücudunun batan bölümünün hacmiyle orantılı bir kuvvetle yukarı doğru ittiğini bulur. Bu yolla tacın saf altından yapılıp yapılmadığını düşünen Arşimet büyük bir sevinçle çrılçıplak olrak sokağa fırlamış ve bağırmıştır: Eureka, Eureka (buldum, buldum )…
Ayrıca Arşimet M.Ö. 215’te Konsal Marcellus komutasındaki Roma ordusuna karşı Syracua kentinin savunmasında yer aldı. Bu savunmada çok uzak mesafelere ok ve taş atan mekanik aletler yaptığı ve kurduğu ayna sistemiyle güneş ışınlarını Roma donanması üzerinde odaklayarak gemileri yaktığı söylenir. Herşeye rağmen Romalılar bir şans eseri Syracusa’ ya girdiler. Marcellus, askerlerine bu büyük adama iyi davranılmasını emretmiştir. Ancak Arşimet ‘I tanımayan bir asker bir problemin çözümüne iyice dalmış olan bilginin kendisine cevap vermemesi üzerine kızarak öldürdü.
Arşimet Prensibi : cisimlerin sıvı ya da gaz ortamlar içerisindeki denge koşullarını açıklayan, fiziğin temel ilkelerinden biridir.
Arşimet’in ortaya koyduğu bu ilkeye göre sıvı ya da gaz ortam içeresinde bulunan bir cismin ağırlığı, kendi hacmine eşit hacimdeki sıvının (gazın) ağırlığı kadar azalır. Eğer cismin yalnız bir bölümü sıvı (gaz) ortam içerisinde bulunursa ağırlığı kadar azalır. Buna göre hacmi V,ağırlığı G, ve yoğunluğu Q olan bir cismin sıvı (gaz)ortam içerisine kalan bölümün hacmi V, sıvının (gazın) yoğunluğuda Q ise cismin sıvı (gaz) ortam içerisindeki ağırlığı G=G-F’ dir. Böylece cismin ağırlığındaki azalmaya neden olan ve sıvı (gaz) tarafından yukarıya doğru etki ettirilen F kuvvetine kaldırma kuvveti denir. Bu kuvvet cismin, sıvı(gaz) içinde kalan bölümün hacmi kadar hacimdeki sıvının ağırlığına eşit olduğundan Arşimet ilkesi matematiksel olarak :
F=VQ-V’Q’=(V-V’)Q=V’Q’ Bağıntılarıyla gösterilir.
Arşimet ilkesinin ilginç sonuçlarından birisi, cismin sıvı ya da gaz ortam içerisinde bulunan bölümün hacmine eşit hacimdeki sıvı ya da gazı, bulundukları kaptan taşırmasıdır. Bu bakımdan kaldırma kuvveti, taşan sıvı ya da gazın ağırlığına eşittir. Bu olay, içinde su bulunan ölçekli bir kaba uygun bir cisim atılarak kolayca gözlenebilir.



PASCAL:(19 Haziran 1623- 19 Ağustos 1662)

Blasie Pascal; Fransız matematikçisi, fizikçisi, felsefecisi ve yazarıdır. Akışkanlar yasalarından biri olan pascalı bulmuştur.
Clermont Vergi Mahkemesi başkanı olan babası iyi bir matematikçi ve bilgili bir kişiydi. Karısının ölümünden 5 yıl sonra ailesiyle birlikte Paris ‘e yerleşti. Fiziğe ve matematiğe duyduğu ilgiden dolayı dönemin tanınmış edebiyat ve bilim adamlarıyla bağlantı kurdu. Küçük yaşta gelişen yetenekleri sayesinde birlikte olduğu çevreye yabancılık çekmedi. Babasıda oğlunun bu yeteneklerini farkedince oğluna ders vermeye başladı.
Henüz çocuk denilecek yaştayken, Eukleides’in ilk 32 teorisini öğrenen, 11 yaşında sesler üstüne bir inceleme yazan (Tratie surles sons (sesler üstüne inceleme)) Blasie Pascal, 12 yaşına gelince kendi kendine geometri öğrendi. Daha sonra sesin hızını ölçen P.Mersone’in (1588-1648) düzenlediği bilginler arası toplantılara katıldı. Pascal 16 yaşında Desan ques‘in 1639’da izdüşümsel geometri kitabından esinlenerek Essai sur les coniques (konikler üstüne deneme) adlı yapıtını yazdı. 1639’da Rouen’da maliye dairesinde önemli bir göreve atanan babasıyla birlikte gitti, onun işlerini kolaylaştırmak amacıyla bir hesap makinesi tasarladı. Jansenusçula bağlandı. Bu arada Toriçelli’nin tüpler içinde sıvıların yükselmesi, havanın ağırlığı vb. üstüne deneylerini yineledi, boşluk konusunda çalışmalar yaptı. 1647’de “Boşlukla İlgili Yeni Deneyler” adlı incelemesini yayımladı. Boşluk incelemesine girişide bu dönemde yazdı.
1647’den sonra kız kardeşi jacquleline ile Paris’e yerleşmiş olan Pascal’ın sağlık durumu iyiden iyiye bozulmuştu. Doktorların önerilerine uyup gezip dolaşmaya, salonlara girip çıkmaya başladı, liberten kişilerle bağlantı kurdu.
1651’de babası ölmüş, kızkardeşiyle Port Royal Manastır’a gitmiştir. Pascal’ın monden yaşamı 1654’te sona ermişti. Çünkü fikirleri değişmişti. 23 Kasım 1654’te şiddetli bir diş ağrısı nedeniyle uykusuz geçen bir gecede sikloit eğrisi üzerinde düşünmeye başlayan Pascal, bunu izleyen sekiz gün içnde sikloite ilişkin önemli buluşlar ve Port Royal’a girişinden sonraki tek bilimsel çalışması “Sikloit Üzerine” (1658) adlı yapıtını yayımladı. Pascal “Hristiyan Dininin Savunması” adlı bir yapıt yayımlamayı düşünüyorken öldü.

kuvvet ve hareket kavram haritası

manyetizma ve mıknatıslar

MANYETİZMA: Mıknatıslık olaylarını inceleyen bilim dalına denir. M.Ö. 600 yıllarında Manisa ili Magnesia olarak biliniyordu. Mıknatıs ilk olarak burada bulunduğu için(Eski Yunanlılar,bu kayaların bazı metalleri çekerek kendilerine yapıştıklarını gördüler) siyah taşı andıran demir,nikel,çelik ve kobaltı çeken demir filizine manyetit adı verilmiştir. Bugün mıknatıs diyoruz.
Demir,nikel,kobalt gibi metalleri çekme özelliği gösteren cisimlere mıknatıs denir. Cisimlerin bu özelliğine de mıknatıslık denir. Doğal ve yapay mıknatıs olmak üzere iki çeşittir.
DOĞAL MIKNATIS: Doğada manyetit adı verilen demir oksit (Fe2O4) bileşiği taşlara denir.
YAPAY MIKNATIS: İnsan eliyle yapılan mıknatıslardır. Günlük hayatta sıkça kullanılır. U,çubuk,at nalı pusula,elektro mıknatıs gibi çeşitleri vardır.
Mıknatıs;demir,nikel,kobalt gibi maddeleri çekme özelliği gösterir.Mıknatısın çekme özelliği gösterdiği bu maddelere manyetik maddeler denir.
Cam,tahta,plastik,kağıt,deri gibi maddeler mıknatıs tarafından çekilmezler.Mıknatıs tarafından çekilmeyen bu tür maddelere manyetik olmayan maddeler denir.
MIKNATISIN KUTUPLARI
Mıknatısın çekme özelliği en fazla olan uç kısımlarına kutup denir. Ortadan asılan mıknatısın kuzeye yönelen ucu Kuzey(N) kutbu,diğeri ise güney (S) kutbudur. Her iki kutupta aynı çekme özelliğine sahiptir. Mıknatıs kaç parçaya bölünürse bölünsün daima iki kutbu vardır. Aynı isimli kutuplar birbirini iter. Farklı isimli kutuplar birbirini çeker.
Mıknatıslar;çubuk,at nalı,yuvarlak,halka,kare ve pusula iğnesi,biçiminde yapılır.

YER KÜRENİN MANYETİK ALANI:
Ortasından bir iplik ile bağlanarak asılan çubuk mıknatısın belirli bir doğrultuyu alması, mıknatısa bir manyetik alanın etki ettiğini gösterir. Bu alan Yer’ in manyetik alanıdır. Bu alan, yer’ in dönme ekseni ile yaklaşık 150 lik açı yapacak şekilde Yer’ in merkezine konmuş büyük bir çubuk mıknatısın manyetik alanına çok benzer.
Bir pusula ibresinin daima kuzey-güney doğrultusunda olması, Yer’ in manyetik alanının varlığını gösterir. İbrenin kuzey kutbu, kuzeye yöneldiğinden, kuzeyde bir güney mıknatıs kutbu, güneyde de kuzey mıknatıs kutbu vardır. Böylece yer kürenin coğrafi kutupları ile manyetik kutupları aynı noktalara rastlamaz.
Yer kürenin coğrafi kutupları ile manyetik kutupları çakışık olmadığından pusula ibresi Yer üzerinde çok yerde coğrafi kuzey kutbu göstermez. Pusula ibresi ile coğrafi kuzey-güney doğrultusu arasında bir açı vardır. Bu açı sapma açısıdır. Sapma, bulunulan yere göre doğuya veya batıya doğru olur. Sapma, yıllara ve mevsimlere göre değişir.
Yer kürenin manyetik alan çizgileri ile çubuk mıknatısın manyetik alan çizgileri birbirine benzer.
Dünya dönme ekseniyle küçük bir açı yapacak şekilde Kuzey yarım kürede mıknatısın S kutbu,diğer kürede N kutbu varmış gibi davranır.
Bu nedenle mıknatısın S kutbunu gösterdiği yere manyetik güney kutbu,diğerine manyetik kuzey kutbu denir.
Yerkürenin coğrafi ve manyetik kutupları birbirinin tersidir. Pusula iğnesinin de farklı kutuplar birbirini çekeceğinden dünyanın coğrafi kuzey kutbunu gösterir.
Pusula iğnesinin yatayla yaptığı açıya eğilme açısı denir. Manyetik eğilme dünyanın her yerinde farklıdır. Türkiye'de yaklaşık 60,kutuplarda 90,ekvatorda 0 derecedir.
PUSULA
Mıknatısın kuzey-güney doğrultusunu göstermesi özelliğinden dolayı yapılmış yön bulmaya yarayan aletlere pusula denir. Pusulanın kutusu manyetik özelliği olmayan cisimlerden yapılır. Manyetik sapmadan dolayı pusula iğnesi tam kuzeyi göstermez. Teknik hesaplarla kuzey bulunur.
MIKNATISIN KULLANILDIĞI YERLER
1- Denizciler pusula ile yönlerini bulurlar.
2- Hurda yığınları arasındaki demir parçalarının ayıklanmasında
3- Vinçler de ağır yükleri kaldırmak için elektro mıknatıs kullanılır.
4- Elektrik motorlarında,kapı zillerinde,telgraf ve telefon gibi araçlarda
5- Elektrik santrallerinde jeneratörlerde elektrik elde etmek için kullanılır.
MANYETİK ALAN KUVVET ÇİZGİLERİ:
Altında mıknatıs bulunan cam levha üzerindeki demir tozları belirli bir şekil alır. Demir tozlarının belirli bir şekilde sıralanmasını sağlayan bir kuvvet bulunmaktadır. Demir tozları cam levha altında kapalı eğriler şeklinde dizilirler. Demir tozlarının dizilişi, bize bir mıknatısın çevresinde oluşturduğu manyetik alan kuvvet çizgilerinin dağılımını gösterir.
Mıknatıs etrafındaki manyetik alan, yalnız yatay düzlemde olmayıp, mıknatısın çevresinde her yöndedir. Manyetik alan kuvvet çizgilerinin, mıknatısın kuzey kutbundan çıkıp güney kutbuna girdikleri kabul edilir.
Bir mıknatıs çubuğun manyetik alan kuvvet çizgileri, mıknatısın uçlarına yakın bölgelerde daha sık, uzak bölgelerde daha seyrektir. Manyetik alanın şiddeti, alan çizgilerinin sık olduğu yerde daha büyük, seyrek olduğu bölgede ise daha küçüktür.

Manyetik Bir Alan Oluşturan Bir Mıknatısın Kutuplarını Pusula İle Belirleme
Kutupları belirlenmemiş bir mıknatısın hangi ucunun kuzey , hangi ucunun güney olduğunu bir pusula kullanarak belirleyebiliriz. Pusula içindeki ibre de bir mıknatıstır. Mıknatısın bir kutbunu, pusula ibresinin kuzey yönü gösteren ucuna yaklaştırdığımızı düşünelim. Eğer bir çekme etkisi gözlersek, mıknatısın bir ucu, S kutbu demektir. Diğer ucu ise, N kutbudur.

KAPI ZİLİ, RADYO, TELEFONDA MIKNATIS BULUNUR
Kapı zili: Kapı zilinin esas yapısını elektromıknatıs oluşturur. Elektromıknatısın karşısında, elektromıknatısın kutuplarına değmeyen şerit şeklinde bir yayla tutturulmuş ve yumuşak demirden yapılı bir armatürü vardır. Armatürün arkasında değme vidası bulu¬nur.
Zilin anahtarı kapalı du¬ruma getirilince devreden akım geçer ve elektromıknatıs mıknatıslanır. Elektromıknatıs
armatürü çeker ve tokmak çana vurur. Tokmak çana vururken armatür değme nokta¬sından ayrılacağından, devredeki akım kesilir. Akım kesilince elektromıknatısın çekme özelliği kaybolacağından tokmak geriye gelir. Armatür yay yardımıyla değme vidasına dokunduğunda, devre tekrar kapanır ve zil tekrar çalar.

Radyo :Sesin bir yerden başka bir yere iletilmesini sağlayan düzeneklere radyo denir. Radyo verici ve alıcı olmak üzere iki kısımdan oluşur.
Radyo Vericisi : Ses sinyalleri uzaklara iletilirken elektromanyetik dalgalar üzerine bindirilir. Bu olaya MODÜLASYON denir. Modülasyon sonucu oluşan dalgaya da radyo dalgası denir. Bu dalgalar ışık hızı gibi hareket ederler.
Mikrofona ses verilince,mikrofonun direnci ses titreşimlerine göre değişir. Böylece ses frekansı ile aynı olan alçak frekanslı bir akım oluşur. Oluşan elektrik akımı amplifikatör tarafından yükseltilir. Bu sinyaller,osilatörün ürettiği yüksek frekanslı sinyallerle beraber modülatöre gider. Modülatör; ses sinyallerini,osilatörün ürettiği elektromanyetik dalgalara yükleyerek dalgaları modüle eder. Modüle edilen sinyaller antene gönderilmeden önce amplifikatörde güçlendirilir. Anten ise elektromanyetik dalgaları atmosfere yayar.
Radyo Alıcısı : Havadaki elektromanyetik dalgalar radyo alıcısı tarafından alınabilir. Radyo bu dalgayı DEMODÜLASYON işlemine sokarak ses sinyalinin taşıyıcı sinyalden ayrılmasını sağlar.
Antene gelen sinyaller amplifikatörde yükseltildikten sonra dedektöre gelir. Dedektörün görevi radyo vericisindeki modülatörün yaptığını tersine çevirmektir. Alıcıdaki dedektör ise ses sinyallerini radyo dalgalarından ayırır. Yani dedektörde ses frekansında elektriksel sinyaller elde edilir. Daha sonra bu sinyaller amplifikatörde yükseltilerek hoparlöre gönderilir. Hoparlör vericideki mikrofonun tam tersi görev yaparak elektrik sinyallerini ses sinyallerine dönüştürür.

Telefon: Günümüzün en yaygın haberleşme aracı olan telefon, 1 876’da Ameri¬ka Birleşik Devletleri’nde Graham (Gıraham Bell) tarafından bulundu. Ülkemizde tele¬fon 1908’de kullanılmaya başlandı. İlk otomatik telefon görüşmelerine ise 1926’da An¬kara’da başlandı.
Basit bir telefon devresinde, mikrofon, batarya ve kulaklık bulunur. Mikrofonun içinde kömür tanecikleri vardır. Konuşma, mikrofon önünde yapılır. Konuşma esnasın¬da çıkan sesin şiddetine göre diyafram titreşir. Buna bağlı olarak mikrofonun direnci de¬ğişir. Ses dalgalarının şiddetine göre kömür tanecikleri sıkışır veya gevşer. Değişen di¬renç, akım şiddetini artırır veya azaltır. Akım şiddetinin değişmesi, kulaklıktaki elektro¬mıknatısın çekme kuvvetini değiştirir. Kulaklıkta bulunan diyafram titreşir ve havayı titreştirir. Bu titreşimler, insan kulağının duyabileceği düzeydedir. Bu nedenle titreşimler ses olarak duyulur.

Telgraf: Haberlerin bir yerden başka bir yere işaretlerle iletilmesini sağlayan araca telgraf denir. Telgraf Amerikalı bilgin Samuel Mors (Semyıl Mors) tarafından 1887’de icat edildi.
Telgraf; biri alıcı, diğeri verici ol¬mak üzere iki istasyondan oluşur. İstasyonlar iki telle birleştirilerek devre ta¬mamlanır. Telgrafta ha¬berler ve rakamlar, nokta ya da çizgi ile gösterilir. Bu işaretlerin tümüne Mors alfabesi denir. Böylece gönderilmek istenen işaret, kağıt üzerine kaydedilir. Bu işaretler çözü¬lünce harfler, sözcükler ve sonuçta tümce ortaya çıkar. Yapılan işlem tekrarlanarak me¬saj gönderilmiş olur.
Televizyon : hem ses hem de görüntüyü uzaklara elektrik enerjisiyle ileten araçlardır.
Tv de iletilecek resim önce noktalar halinde kaydedilir. Bu noktaların her birinin renkleri,açıklık ve koyuluğu birbirinden çok farklı olur. Bu farklı noktalar elektrik enerjisine çevrilip,elektromanyetik dalgalarla uzaklara iletilir. İletilen yerde aynı sıra ile noktalar bir araya getirilirse görüntü oluşur.
Televizyon Vericisi : Görüntü kamera yardımıyla alınıp,elektrik sinyallerine dönüştürülür. Bu sistemde cisim aydınlatılır. Cismin görüntüsü bir mercek yardımıyla kameranın foto katot denen ekranı üzerine düşürülür. Ekran kamera tüpü içindedir. Görüntü nün her noktası aynı şiddette ışıklı değildir. Bu görüntü ekranın karşısındaki elektron tabancasının gönderdiği elektronlar tarafından taranır. Bu tarama sonunda tüpün çıkış devresinde bir akım oluşur. Bu akım ekran üzerindeki görüntünün çeşitli yerlerindeki aydınlanmalara uygun bir biçimde dalgalara çevrilir. Daha sonra bu akım amplifikatörde yükseltildikten sonra modüle edilerek antene gönderilir. Antenden de atmosfere elektromanyetik dalgalar halinde yayılır.
Televizyon Alıcısı : Anten tarafından alınan sinyaller amplifikatörde yükseltildikten sonra detektöre gelir. Bu sırada televizyon alıcısındaki osilatörün ürettiği sinyaller de detektöre gelir. Detektörden ses sinyali hoparlöre ,görüntü sinyali ise resim tüpüne gönderilir.
Vericiden gönderilen her resim saniyede 30 defa ekran üzerine düşürülür. Böylece resimleri hareketli görürüz.
MIKNATIS VE ELEKTRİK AKIMI MANYETİK ALAN DOĞURUR
Mıknatıs tarafından çekilen maddelere manyetik maddeler denildiğini öğrendi¬niz. Acaba mıknatıs, manyetik maddelere her uzaklıkta etki edebilir mi? Mıknatısın manyetik maddeleri çekme özelliğini gösterdiği bir alan var mıdır?
Mıknatısın çekim etkisini gösterdiği alana manyetik alan denir.
Elektrik motorları, elektrik enerjisini mekanik enerjiye çevirir. Elektrik motorların¬da başlıca iki kısım vardır.
Stator: Yerinde duran kısımdır. Motorların çoğunda bu kısım bir elektromıknatıs¬tır. Elektrik akımı elektromıknatıstan geçirilince kutupların arasında manyetik alan olu¬şur.
Rotor:Mıknatısın kutupları arasında dönebilen makara sistemidir. Makaradaki tellerin uçları toplaçlara bağlıdır. Bu toplaçlara, bir elektrik devresine bağlı fırçalar değer. Toplaçlar, motorun mili üzerine mil boyunca yalıtılarak yapıştırılmış bakır ve pirinç¬ten şeritlerdir.Rotora fırçalardan akım verilince motor çalışır.
Günümüzde matkaptan çamaşır makinesine kadar, elektrikle çalışan ve hare¬ketli parçalara sahip hemen her makine bir elektrik motoru içerir.
Buzdolabı, çamaşır makinesi, saç kurutma makinesi, torna, freze, dikiş makine¬si gibi aletlerin çalışması elektrik motoru ile gerçekleşir.

Üzerinden elektrik akımı geçen iletken telin, çevresinde bir manyetik alan oluş¬turduğunu öğrenmiştiniz.
Faraday, 1831 yılındaki çalışmaları ile, bir akım makarasına mıknatıs çubuğun yaklaşması veya uzaklaşması sırasında, makaraya sarılı tellerden akım geçtiğini gör¬dü. Bu şekilde elde edilen akıma indükleme akımı veya indüksiyon akımı adını verdi. Böylece Faraday, mıknatıs ve bir makara yardımıyla hareket enerjisinden elektrik ener¬jisi elde edilebileceğini gösterdi.
Yaptığınız deneyde, mıknatıs bobinin içerisinde hareket ettirildiğinde miliamper¬metrenin ibresinin saptığı görülür. Miliampermetrenin ibresinin sapması, bobinden ya¬ni iletken telden akım geçtiğini gösterir. Eğer mıknatıs hareket ettirilmezse miliamper¬metrenin ibresinin sapmadığı, yani iletken tel üzerinde akım oluşmadığı gözlenir.
iletken tel üzerinde akımın oluşmasının nedeni, tele etki eden mıknatısın man¬yetik alan kuvvet çizgileri sayısının değişmesidir. 0 halde, kapalı devre halinde bulu¬nan bir iletken telin sınırladığı alandan geçen manyetik alan kuvvet çizgilerinin sayısı değişirse, telde bir akım oluşur. Bu akıma indükleme akımı denir.
Deneyde mıknatısı hızlı hareket ettirdiğinizde, miliampermetrenin ibresinin daha fazla saptığını gözlediniz. Yani İletken telden geçen indükleme akımı daha büyüktür. Aynı şekilde deneyi daha kuvvetli bir mıknatısla yaparsak yine akımın değerinin arttı¬ğını görürüz.
Kullandığınız bobindeki sarım sayısının azlığı veya çokluğu da indükleme akımı¬nın değerini değiştirir. Mıknatıs, bobinin içine doğru hareket ettirildiğinde miliampermet¬renin ibresi bir yöne sapar. Mıknatıs bobinin dışına doğru hareket ettirildiğinde ise ters yönde sapar. Yani mıknatıs bobine yaklaşırken bobinden geçen manyetik kuvvet çizgi¬lerinin sayısı artar. Ters yöndeki harekette azalır.
Bir pilin sağladığı akımın yönünün değişmediğini ve kısa süreler göz önüne alın¬dığında şiddetinin sabit kaldığını geçen yıllarda öğrenmiştiniz. Bu tür akımlara doğru akım denir.
Çevrenizde kullandığınız elektrikli aletlerin üzerinde “AC” ve “DC” simgelerini görmüşsünüzdür. “AC’ alternatif akımı; “DC” de doğru akımı ifade etmektedir.
Pil, akümülatör ve dinamo gibi doğru akım kaynakları, bazı araçların çalıştırılma¬sında kullanılmaktadır. Örneğin; akümülatörlerin doldurulmasında, elektroliz işlemlerin¬de, kaplamacılıkta, sabit hızlı motorların çalıştırılmasında, metro, tramvay, troleybüs gibi şehir içi ulaşım araçlarında, asansörlerde ve motorlu taşıtların motorlarına ilk hareketi vermede doğru akım kullanılır.
Doğru akım kaynaklarından elde edilen akımın şiddeti azdır. Doğru akım kayna¬ğı belli bir süre akım verebilir. Sürekli değildir.
Diğer bir akım türü de alternatif (dalgalı) akım dır. Alternatif akım, günlük yaşa¬mın her alanında kullanılmaktadır. Aydınlatma, ısıtma ve her türlü makinenin çalıştırıl¬masında alternatif akımdan yararlanılır.
Evlerde aydınlatma, ısıtma ve bazı araçların (buzdolabı, çamaşır makinesi, rad¬yo, televizyon vb.) çalıştırılmasında alternatif (dalgalı) akım kullanılır.
Alternatif akım kaynakları, doğru akım kaynaklarına göre daha uzun süreli ve is¬tenilen şiddette akım verir. Elde edilen akım daha ucuza gelir. Alternatif akım elde et¬meye yarayan düzeneklere alternatör ya da alternatif akım jeneratörü denir.
Elektrikle ilgili deneylerinizi yaparken kesinlikle alternatif akım kullanmayınız. Bu,tehlikeli sonuçlar doğurur. Deneylerinizi doğru akım üreten pillerle yapınız.

Alternatif akım Jeneratörü:
Alternatif akım, değişen akım demektir.
Eşit zaman aralıkları ile yön değiştirme ve akım elde etmeye yarayan
sisteme alternatif akım jeneratörü de
Manyetik alan içinde hareket eden tel çerçeveye bağlı fırçalardan
akım dış devreye alınır. Tel çerçevenin manyetik alan içinde tam bir dönüş yapması demek, akımın yönünün iki kez değişmesi demektir.
Elde edilen alternatif akım doğru akıma çevrilebilir.
Alternatif akımın gerilimini artırmak içinde transformatörleri kullanırız.
Evlerimize gelen elektrik, alternatif akımdır. Evdeki tüm aletler ve lambalarımız
bu akımla çalışır.
Pil ve akümülatörler doğru akım verirler. Akım yönü (+) dan (—) ye doğ¬rudur. Ancak bu üreteçlerde kimyasal enerji elektrik enerjisine çevrilmekte¬dir. Oysa jeneratörlerde mekanik enerjiden, elektrik enerjisi elde edilir.
Doğru akım Jeneratörü:
Manyetik alan içindeki tel çerçevenin uçlarındaki halkalara bağlı fırçalar, olu¬şan indüksiyon akımının yönünün değişmeden dış devreye aktarılmasını Sağlar.
Bisikletlerde kullanılan dinamo, bir doğru akım jeneratörüdür. Ancak unutulma¬ması gereken, alternatif akımın daha kolay elde edilmesinden dolayı, elde edilen al¬ternatif akımı doğru akıma çevirmek daha uygundur.
Adaptör:Alternatif akımı doğru akıma çeviren doğrultuculardır.
Elektrik enerjisi birimi Joule; Güç birimi Watt. 1000 watt = 1 kwatt P = W / t
Dalgalı akım üreten jeneratörlere alternatör,Doğru akım üreten jeneratörlere dinamo nedir ?
Alternatif akım gerilimini yükselten ve alçaltan araçlara transformatör denir.

Elektrik enerjisinin bir bölümünün termik santrallerden elde edildiğini, bu santral¬lerin çalışması için de kömür, petrol gibi fosil yakıtların gerektiğini biliyorsunuz. Fosil ya¬kıtlar yenilenemez enerji kaynaklarındandır.
Enerji tüketiminde yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanmak daha akılcı bir yol¬dur. Yenilenebilir enerji kaynakları su, rüzgar ve güneş enerjisidir.
İster yenilenebilir, isterse yenilenemez enerji kaynakları ile elde edilsin, enerjinin tutumlu kullanılması gerekir. Evlerimizde kullandığımız elektrikli aletler yaşantımızı ko¬laylaştırır. Ancak bu aletleri kullanırken harcadığımız elektrik enerjisinin sadece bize ait olmadığını; tüm topluma, hatta gelecek nesillere ait olduğunu unutmamalıyız. Bu ne¬denle evde ve okulda, elektrik enerjisini tutumlu kullanmak için bazı önlemler almalıyız.



Bu önlemleri şöyle sıralayabiliriz:
• Kullanılmayan alanların elektrik lambalarını söndürünüz.
• Bulunduğunuz yerde işiniz bittikten sonra lambayı söndürünüz.
• Gündüz yapabileceğiniz işleri geceye bırakmayınız.
• Radyo, televizyon gibi elektrikli aletleri boş yere çalıştırmayınız.
• Elektrikli ev aletlerini kullanılma kılavuzlarına uygun şekilde kullanınız.
• Elektrikli ısıtıcılar yerine katı veya sıvı yakıtlı ısıtıcıları tercih ediniz.
• Buzdolabının kapısını sık sık açmayınız. Karlanma ve buzlanma varsa sık sık eritiniz. Buzdolabınızı, en düşük yeterli soğutmayı sağlayacak şekilde ayarlayınız.
• Isı yalıtımına özen gösteriniz. Böylece daha çok enerji tasarrufu sağlamış olur¬sunuz.
• Çok fazla ışığa gereksinim olmayan yerlerde (banyo, tuvalet vb) gücü az olan ampulleri kullanınız.
• Elektrik enerjisini boşa harcayanları uyarınız.
Elektrik kullanımında dikkat edilecek hususlardan biri de elektriğin kazaya neden olmayacak biçimde güvenli kullanılmasıdır. Bilinçsizce kullanılmak istenen elektrik,kazalara neden olur ve kazalar ölümle sonuçlanabilir.Elektriğin kullanılması ve kazalardan korunma konusunda halk eğitilmelidir.
Siz de sınıfça hazırlayacağınız “elektrik kazaları ve korunma yöntemleri” konulu bir broşür ile ailenizin ve yakın çevrenizin eğitimine katkıda bulunabilirsiniz.
Çevremizin az zarar görmesi için yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanmamız gerekir. Çünkü fosil yakıtlarla elde edilen enerji, çevreyi kirletmekte ve zamanla yok olmaktadır.
Elektrik enerjisinin üretiminde, kullanımında, dağıtılmasında ve çoğaltılmasında akılcı bir yol izlenmelidir.

manyetik güç

Mıknatıslar ve Özellikleri

Magnetik adı verilen demir oksit (Fe3O4) bileşiği tabii bir mıknatıs olarak bilinir.
Demir, nikel, kobalt gibi maddeleri çekme özelliği gösteren cisimlere mıknatıs denir.
Üç çeşit mıknatıs vardır.
Doğal mıknatıs : Doğada oluşan ve taş olarak bulunan mıknatıslardır.
Yapay mıknatıs : Demir, nikel ya da kobalttan yapılır. Çubuk, pusula iğnesi, U şekline ve at nalı şekline benzeyen çeşitleri vardır. Bu mıknatıslara daimi ya da geçici mıknatıslık kazandırılabilir.


Elektromıknatıslar : Magnetik özellik gösteren maddeye örneğin demir üzerine tel sarılıp telden akım geçirildiğinde oluşan mıknatıslardır.
Mıknatısın Kutupları
Mıknatısların uçları çekme ve itme özelliği gösterirler. Mıknatıslık etkisinin en şiddetli olduğu bu uçlara kutup adı verilir. Bir mıknatısın şekli nasıl olursa olsun iki kutbu bulunur.

Bir mıknatıs ortadan iple asılırsa, kuzey-güney doğrultusuna yönelerek durur. Kuzeyi gösteren kutba N, güneyi gösteren kutba ise S kutbu denir.
Elektrik yüklerinde olduğu gibi, mıknatıslarında aynı kutupları birbirini iter, zıt kutupları ise birbirini çeker.

Mıknatıslar, demir, nikel, kobalt gibi maddeleri ve bunların alaşımlarını çeker. Bu nedenle bu maddelere magnetik maddeler denir. Cam, kağıt, tahta, plastik gibi maddeleri mıknatıs çekmez.
Magnetik Alan Kuvvet Çizgileri
Bir mıknatısın çekim etkisini gösterdiği alana magnetik alan denir.
Bir cam levha üzerine demir tozları serpildikten sonra levhanın altına çubuk mıknatıs yerleştirilip levhaya yavaş yavaş vurulduğunda, demir tozları mıknatısın magnetik alan çizgilerine paralel hale gelirler. Demir tozlarının oluşturduğu çizgilere bakılarak normalde görülmeyen çizgilerin nasıl olduğu anlaşılır.

Çubuk mıknatısın çevresindeki magnetik alan çizgileri şekildeki gibidir.
Magnetik alan kuvvet çizgileri N kutbundan S kutbuna doğrudur.
Çizgilerin uç noktalarında sık olması magnetik alanın uç kısımlarında şiddetli olduğunu gösterir.

Magnetik alan çizgilerinin bulunduğu yerlere pusula iğneleri konulduğunda, pusula iğneleri yerdeki magnetik alan çizgilerine paralel olacak şekilde dengede kalırlar.
Magnetik alan, çizgilerinin paralel olduğu yerlerdeki alana düzgün magnetik alan denir.

Mıknatısı Bölmek
Çubuk şeklindeki bir mıknatıs ikiye bölündüğünde, oluşan her bir parça yine N - S kutuplu mıknatıs olur.
Bölme işlemi atomik boyuta kadar devam ettirildiğinde de yine mıknatıs özelliği devam eder. Yani tek kutuplu mıknatıs elde edilemez.
Geçici Mıknatıslanma
Yapay mıknatıslardan faydalanılarak magnetik özelliği olan demir, nikel ve kobalt geçici olarak mıknatıslanabilir. Üç yolla geçici mıknatıslanma elde edilebilir.
3 çeşittir. Bunlar;
SÜRTÜNME İLE MIKNATISLANMA
DOKUNMA İLE MIKNATISLANMA
ETKİ İLE MIKNATISLANMA
1. Sürtünme ile Mıknatıslanma

Bir demir çubuğa, şekildeki gibi mıknatısın her defasında aynı kutbu aynı yönlü sürtürülürse, mıknatısın ilk sürtülen uç kısmı mıknatısla aynı kutuplu olacak şekilde demir çubuk geçici olarak mıknatıslanır.
2. Dokunma ile Mıknatıslanma

Mıknatısa dokundurulan demir parçalarını mıknatıs tutar.
Çünkü demir parçası mıknatısın dokunduğu kutupla zıt kutupla kutuplanır ve onu çeker. Demir parçaları uç uca eklenirse, her bir uç bir öncekine göre zıt kutuplanır.
3. Etki ile Mıknatıslanma


Mıknatısın magnetik alanı içine konulan demir parçaları geçici olarak mıknatıslık özelliği kazanır. Şekilde demir parçasına mıknatısın S kutbu yaklaştırılırsa, demirin S ye yakın olan kısmı N, diğer tarafı ise S kutbu olur.
Bir mıknatıs demir çubuğun orta kısmına şekildeki gibi yaklaştırılırsa, demir çubuğun uç kısımları N, orta kısımları ise S kutbu olacak şekilde etki ile mıknatıslanır.
Yerin Magnetik Alanı



Yerin magnetik alanının olduğu deneylerle tespit edilmiştir. Dünya, sanki kuzey yarı kürede S, güney yarı kürede N kutbu bulunan bir çubuk mıknatıs varmış gibi davranır. Magnetik kuzey ve güney kutup ile coğrafi kuzey ve güney kutup tam çakışmıyor. Belli küçük bir açı kadar sapma gösteriyor.
Ağırlık merkezinden asılmış bir çubuk mıknatıs, bulunduğu yerden geçen dünyanın çevresindeki magnetik alan kuvvet çizgilerine teğet olmak zorundadır. Bu nedenle ağırlık merkezinden asılmış bir çubuk mıknatısın N kutbu magnetik kuzeyi, S kutbu ise magnetik güneyi gösterir.
Kuzey yarı kürede, ağırlık merkezinden asılan bir çubuk mıknatıs veya pusula iğnesinin N kutbu, güney yarı kürede ise S kutbu aşağı eğilir. Ekvatorda yere paralel, kutuplarda ise yere dik konuma gelir.
Mıknatısların Kullanıldığı Alanlar
Mıknatıslar;
pusula yapımında,
kapı zilinde,
telefon,
radyo,
televizyon,
voltmetre,
ampermetre,
elektrik motorları,
bazı oyuncakların yapısı gibi bir çok yerlerde kullanılmaktadır.
Sanayide demir parçalarını diğer maddelerden ayırmak için yine mıknatıslar kullanılır.
ELEKTRİK AKIMININ MAGNETİK ETKİLERİ

Şekilde pusula iğnesinin üzerinden tel geçecek şekilde devre kurulup anahtar kapatılıp telden yeterince akım geçtiğinde pusula iğnesi aniden saparak tele dik konuma gelir. Pusulanın sapması yerin magnetik alanından başka bir magnetik alanın meydana geldiğini gösterir.
Bu alan elektrik akımlarının çevresinde meydana gelen magnetik alandır.
Bu alanların kaynağı elektrik yüklerinin hareketidir.
Telden uzaklaştıkça magnetik alanın şiddeti azalır.
Tele yaklaştıkça magnetik alanın şiddeti artar.
Telden geçen akımın artması da magnetik alanın şiddetini artırır.
Akımın azalması ise magnetik alanın şiddetini azaltır.

Akım geçen telin çevresinde iç içe daireler şeklinde magnetik alan çizgileri oluşur. Herhangi bir noktadaki magnetik alan vektörünün yönü, bu alan çizgilerine teğettir.
Akımın yönü değiştiğinde magnetik alan çizgileri ve herhangi bir noktadaki magnetik alan vektörünün yönü değişir.
İNDÜKSİYON AKIMI

Bir mıknatıs şekildeki gibi akım makarasının içine doğru hızla yaklaştırıldığında ya da makaradan uzaklaştırıldığında ampermetreden akım geçer. Üreteç olmadan elde edilen bu akıma indüksiyon akımı denir. İndüksiyon akımının meydana gelmesinin nedeni kapalı bir devre halinde bulunan iletkenden geçen, magnetik alan kuvvet çizgilerinin sayısının değişmesidir.
Kuvvet çizgileri hızlı değişirse indüksiyon akımı büyük, yavaş değişirse küçük olur. Yukarıdaki şekilde de mıknatıs, akım makarasına hızlı yaklaşırsa indüksiyon akımı büyük, yavaş yaklaşırsa akımın şiddeti küçük olur. Mıknatıs yaklaşırken ve uzaklaşırken oluşan akımın yönleri birbirlerine göre zıttır. Makaranın sarım sayısının artması indüksiyon akımının şiddetini artırır.
Şekildeki gibi bir demire tel sarılıp, telden bir akım geçirildiğinde demirin K ve L uçları arasında bir magnetik alan meydana gelir. Yani bir mıknatıs elde edilmiş olur. Buna elektromıknatıs denir.
Akımın şiddeti ve sarım sayısı ne kadar fazla ise mıknatısın magnetik kuvvet çizgileride o kadar şiddetli, yani mıknatıs güçlü olur.
Elektromıknatıs

Şekildeki gibi bir demire tel sarılıp, telden bir akım geçirildiğinde demirin K ve L uçları arasında bir magnetik alan meydana gelir. Yani bir mıknatıs elde edilmiş olur. Buna elektromıknatıs denir.
Akımın şiddeti ve sarım sayısı ne kadar fazla ise mıknatısın magnetik kuvvet çizgileride o kadar şiddetli, yani mıknatıs güçlü olur.
Alternatif Akım
Çok sarımlı çerçeve şeklindeki bir iletken, mıknatısın uçları arasındaki düzgün magnetik alan içinde döndürülürse, çerçevenin oluşturduğu alandan geçen magnetik kuvvet çizgileri sürekli değiştiğinden çerçevenin tellerinde yönü ve şiddeti devamlı değişen bir elektrik akımı elde edilir. İndüksiyon yoluyla elde edilen bu akıma alternatif akım denir.
Transformatör

Alternatif gerilimleri aynı frekansta yükselten yada alçaltan ve bu işlemi az bir kayıpla gerçekleştiren sistemlerdir.
Transformatörde, demirden yapılmış levhalar bir araya getirilip, bunların üstlerine farklı sarımlı iki bobin sarılır. Primer sargı elektrik gücünü veren girişe, sekonder sargı da elektrik gücünün alındığı çıkışa bağlanır. Primer devreye uygulanan alternatif gerilim (V) sekonder devreden indüksiyon yoluyla yükselmiş ya da azalmış olarak alınır.
Sekonderin sarım sayısı, primerin sarım sayısından fazla ise transformatör yükselten, az ise alçaltan bir transformatördür. Transformatörler doğru akımda çalışmaz yalnızca alternatif akımla çalışır.
Kayıplar ihmal edildiğinde ekonderden alınan güç, primerden verilen güce eşittir.
Vs . Is = Vp . Ip

Ayrıca gerilimler, sarım sayısıyla orantılı olduğundan, bu eşitlik,

Transformatörler gerilimi düşürmek amacıyla kapı zillerinde, teyp ve radyoların elektrik girişinde de kullanılır.