Kesik koni şeklindeki K cismi Şekil I’deki konumdan Şekil II’deki konuma getiriliyor. Buna göre, K cisminin yere uyguladığı basınç kuvveti ve basınç için ne söylenebilir?
Cevap:
Kesik koni şeklindeki bir cismin basınç ve basınç kuvvetini değerlendirirken cisimlerin yüzey alanı ve ağırlığı gibi faktörler önemli rol oynamaktadır. Şekil I’den Şekil II’ye geçerken cismin durma yani yüzey alanı değiştiği için bu unsurlar gözetilmelidir.
Basınç Kuvveti ve Basınç İlişkisi:
-
Basınç Kuvveti:
- Bir cismin yere uyguladığı basınç kuvveti (F), cismin ağırlığına eşittir. Dolayısıyla eğer kesik koni şeklindeki cismin kütlesi veya yer çekimi ivmesi değişmiyorsa, cismin yere uyguladığı basınç kuvvetinde değişiklik olmayacaktır.
- Yani, F = m * g formülü gereğince her iki durumda da basınç kuvveti aynıdır.
-
Basınç (P):
- Basınç, bir yüzey alanına dik olarak etki eden kuvvetin, yüzey alanına oranıdır. Yani, P = F/A formülüyle hesaplanır.
- Şekil I’den Şekil II’ye geçişte cismin taban alanı değişir. Şekil II’de taban alanının daha küçük olduğu gözlemleniyor, bu nedenle yüzeye uygulanan basınç artacaktır çünkü A azalırsa, F sabit kaldığında P artar.
Dolayısıyla, kesik koni cismi Şekil I’den Şekil II’ye getirildiğinde yere uyguladığı basınç kuvveti değişmezken, yere uyguladığı basınç artacaktır.
Sonuç:
- Basınç Kuvveti: Değişmez (aynı kalır).
- Basınç: Artar (Şekil II’de daha küçük bir yüzey alanına etki ettiğinden dolayı).
Basınç ve basınç kuvveti arasındaki bu ilişki, cisimlerin konumlarına, kullanıldıkları zemin türüne ve özel yüzey alanlarına bağlı olabilir, ancak genel yaklaşım bu şekildedir.