🧪 2026 TYT Fizik: Açık Hava Basıncının Vakumlama Üzerindeki Etkisi
Açık hava basıncı, etrafımızdaki havanın ağırlığından kaynaklanan bir kuvvettir. Bu basınç, her yöne eşit olarak etki eder ve vakumlama gibi olaylarda önemli bir rol oynar. Vakumlama, bir ortamdaki havanın kısmen veya tamamen boşaltılması işlemidir. Gelin, açık hava basıncının vakumlama üzerindeki etkisini örneklerle inceleyelim.
🎈 Açık Hava Basıncı Nedir?
Açık hava basıncı, atmosferdeki gazların yeryüzüne uyguladığı kuvvettir. Deniz seviyesinde bu basınç yaklaşık olarak 101325 Pascal (Pa) veya 1 atmosfer (atm) olarak kabul edilir. Bu, her bir metrekareye yaklaşık 10 ton ağırlık uygulandığı anlamına gelir!
📦 Vakumlama Nasıl Çalışır?
Vakumlama, bir kabın içindeki hava miktarını azaltarak basıncı düşürme işlemidir. Bu, genellikle bir vakum pompası kullanılarak yapılır. Kabın içindeki basınç azaldıkça, dışarıdaki açık hava basıncı kabın üzerine daha büyük bir kuvvet uygular.
🧲 Açık Hava Basıncının Vakumlama Üzerindeki Etkisi
- 🍎 Kutu Deneyi: İçi boş bir kutuyu düşünelim. Kutunun içindeki havayı bir vakum pompasıyla boşalttığımızda, dışarıdaki açık hava basıncı kutunun duvarlarına kuvvet uygular. Eğer kutu yeterince dayanıklı değilse, bu kuvvet kutuyu ezebilir.
- 🥤 Pipetle İçecek İçme: Pipetle bir içecek içerken aslında vakumlama yapıyoruz. Pipetin içindeki havayı emerek basıncı düşürüyoruz. Dışarıdaki açık hava basıncı ise içeceği pipetten yukarı doğru iterek içmemizi sağlıyor.
- 🔒 Vakumlu Paketler: Yiyecekleri saklamak için kullanılan vakumlu paketler de açık hava basıncının etkisini gösterir. Paketin içindeki hava alındığında, dışarıdaki basınç paketi sıkıca sarar ve yiyeceklerin daha uzun süre taze kalmasını sağlar.
📐 Örnek Hesaplama
Şimdi de basit bir örnekle açık hava basıncının etkisini hesaplayalım.
Soru: Yüzey alanı 0.1 $m^2$ olan bir vakumlu kabın içindeki basınç 10000 Pa'a düşürülüyor. Dışarıdaki açık hava basıncının 101325 Pa olduğu varsayıldığında, kabın üzerine etki eden net kuvvet kaç Newton'dur?
Çözüm:
1.
Basınç Farkını Bul:
Dış basınç - İç basınç = Net basınç
$101325 Pa - 10000 Pa = 91325 Pa$
2.
Kuvveti Hesapla:
Kuvvet = Basınç x Yüzey Alanı
$F = P \times A$
$F = 91325 Pa \times 0.1 m^2 = 9132.5 N$
Yani, kabın üzerine etki eden net kuvvet 9132.5 Newton'dur.
📝 Özet
- 🍎 Açık hava basıncı, havanın ağırlığından kaynaklanır ve her yöne etki eder.
- 🍎 Vakumlama, bir ortamdaki hava basıncını düşürme işlemidir.
- 🍎 Açık hava basıncı, vakumlama ile birlikte çeşitli olaylarda önemli bir rol oynar (kutu deneyi, pipetle içecek içme, vakumlu paketler).
- 🍎 Basınç farkı ve yüzey alanı kullanılarak vakumlu bir cisme etki eden kuvvet hesaplanabilir.
