Temel fikirler
Akışkanlar mekaniği durgun ve hareket halindeki sıvıları ve gazları inceler. Basınç derinlikle artar, cisimler akışkanı yer değiştirerek yüzer ve akan akışkan basınç ile sürati takas eder.
- h derinliğindeki basınç p = p₀ + ρgh’dır. Her yönde eşit etki eder ve kabın şekline değil derinliğe bağlıdır.
- Kaldırma kuvveti yer değiştiren akışkanın ağırlığına eşittir: F_b = ρVg. Cismin ortalama yoğunluğu akışkandan küçükse yüzer.
- Sıkıştırılamaz akışkanda debi sabittir; bu yüzden A₁v₁ = A₂v₂ olur ve akışkan dar kesitlerde hızlanır.
- Bernoulli denklemi, bir akım çizgisi boyunca sürat büyük olan yerde basıncın küçük olduğunu söyler (düzgün, sürtünmesiz akış).
Temel denklemler
p = p₀ + ρghF_b = ρVgA₁v₁ = A₂v₂p + ½ρv² + ρgh = constantF₁ ÷ A₁ = F₂ ÷ A₂Re = ρvD ÷ μ
Çözümlü örnek
Su, 4,0 cm çaplı bir boruda 1,0 m/s ile akar ve boru 2,0 cm’e daralır. Alan oranı (4 ÷ 2)² = 4’tür, yani v₂ = 4 × 1,0 = 4,0 m/s. Yatay bir boruda basınç düşüşü ½ρ(v₂² − v₁²) = ½ × 1000 × (16 − 1) = 7500 Pa’dır.
Sık yapılan hatalar
- Süreklilik denkleminde alan oranı yerine çap oranını kullanmak.
- Etkin (atmosfer üstü) basıncı mutlak basınçla karıştırmak.
- Kaldırma kuvvetinin cismin kendi ağırlığına bağlı olduğunu sanmak. Yer değiştiren akışkanın hacmine bağlıdır.
Alıştırma
Bu konudaki alıştırma sorularıyla kendinizi sınayın: Akışkanlar