Harika bir soru! Merhaba sevgili öğrencilerim, ben Fen Bilimleri öğretmeniniz. Şimdi gönderdiğiniz görseldeki bu deneyi ve soruyu hep birlikte, adım adım inceleyelim ve anlayalım. Bu deney, basınç konusunun en keyifli ve şaşırtıcı örneklerinden biridir.
Öncelikle görselin üst kısmındaki “Araştıralım ve Sunalım” bölümüne kısaca değinelim. Bu kısım, sizden sıvıların ve gazların basıncı iletme özelliğinin (yani Pascal Prensibi’nin) teknolojideki kullanım alanlarını araştırmanızı isteyen bir proje ödevi. Hidrolik frenler, berber koltukları, itfaiye merdivenleri gibi örnekleri araştırıp arkadaşlarınıza sunabilirsiniz. Bu çok güzel bir etkinlik olur!
Şimdi gelelim asıl sorumuza, yani “Neler Öğrendik?” bölümüne.
Soru 1) Taşma seviyesine kadar su dolu bir bardağın ağzı kâğıtla kapatılıp, kâğıt sıkı şekilde tutulup, bardak ters çevrilip serbest bırakıldığında suyun dökülmediği gözlemlenir.
Buna göre suyun dökülmesini engelleyen nedir? Yazınız.
Harika bir deney değil mi? Bir parça kağıdın koskoca bir bardak suyu tutabilmesi gerçekten de sihir gibi görünüyor. Ama tabii ki bu bir sihir değil, tamamen bilim! Gelin bu bilimi adım adım keşfedelim.
Çözüm:
Adım 1: Bardaktaki Suyun Durumu
Öncelikle bardağın içindeki suyu düşünelim. Bardağı ters çevirdiğimizde, yer çekiminden dolayı su aşağı doğru dökülmek ister. Yani su, ağırlığı nedeniyle kâğıda aşağı doğru bir basınç uygular. Buna sıvı basıncı diyoruz. Suyun dökülmek istemesinin sebebi budur.
Adım 2: Dışarıdaki Gizli Kahraman
Peki suyu tutan nedir? İşte burada gözle göremediğimiz ama her an bizi çevreleyen bir kahraman devreye giriyor: Hava! Dünyamızın etrafı atmosfer adını verdiğimiz bir hava tabakasıyla kaplıdır. Bu havanın da bir ağırlığı vardır ve bu ağırlık, dokunduğu her yüzeye bir basınç uygular. Bu basınca Açık Hava Basıncı (veya Atmosfer Basıncı) diyoruz. Açık hava basıncı, sadece yukarıdan aşağıya değil, her yöne etki eder. Yani aşağıdan yukarıya, sağdan sola, her yöne doğru bir itme kuvveti uygular.
Adım 3: İki Basıncın Karşılaşması
Bardağı ters çevirdiğimizde, bardağın içindeki suyun kâğıda uyguladığı aşağı yönlü sıvı basıncı ile dışarıdaki havanın kâğıda uyguladığı yukarı yönlü açık hava basıncı birbiriyle bir mücadeleye girer. Bu deneyde, kâğıda alttan etki eden açık hava basıncı, suyun ağırlığından kaynaklanan sıvı basıncından daha büyük olduğu için kâğıdı yukarı doğru iter ve suyun dökülmesini engeller. Yani açık hava basıncı, suyun basıncına galip gelir!
Sonuç:
Suyun dökülmesini engelleyen temel etken, AÇIK HAVA BASINCI‘dır.