Tüm sıvılar sıvıdır, ancak ilginç bir şekilde tüm sıvılar sıvı değildir. Gaz gibi akabilen her şey bir sıvıdır ve kaldırma kuvveti yaratabilir. Kaldırma kuvveti, bir nesnenin altındaki daha yüksek basınçlı alanlar, daha düşük basınçlı alanlara doğru yukarı doğru kuvvet uyguladığında ortaya çıkar. Bununla birlikte, bir sıvının uyguladığı kaldırma kuvveti miktarı, nesnenin hacmi ve Arşimet ilkesine göre belirlenir.
Pascal ve Basınç
Akışkan basıncındaki farklılıkların kaldırma kuvvetini nasıl etkilediğini anlamadan önce, akışkanlarda basıncın nasıl davrandığını anlamanız gerekir. Pascal ilkesi, kapalı bir sistem içinde herhangi bir yerde basınç değiştirildiğinde, bu basınç değişikliğinin o sistem içindeki her noktada ve her yönde eşit olarak hissedileceğini belirtir. Bu prensip, hidrolik sistemlerin çalışmasına izin veren prensiptir. Ayrıca, basıncı etkileyen herhangi bir ek faktörün olmadığı bir sıvı gövdesinde, basıncın sabit ve eşit kalacağını belirtir. Bununla birlikte, Dünya'da genellikle bir sıvının basıncında bir değişikliğe neden olan en az bir başka kuvvet vardır ve bu kuvvet yerçekimidir.
Derinlik ve Fark
Kütlesi olan her şeyi yerçekimi aşağı çeker. Bu nedenle, yerçekimi bir sıvı gövdesini aşağı doğru çektiğinde, vücudun üst kısımlarındaki sıvının ağırlığı alt kısımlardaki sıvının üzerine yığılarak, bu kısımda aşağı doğru hareket ettikçe artan bir basınç derecesi yaratır. sıvı. Örneğin, bir gölün derinliklerine dalarsanız, daha derine daldıkça kulaklarınızda ve hatta belki de vücudunuzda artan bir baskı hissedeceksiniz. Aşağıya doğru yüzmeyi bırakırsanız, aşağıdaki yüksek basınç sizi daha düşük basınç alanına doğru geri itecektir. Bu şekilde yerçekimi, batık bir nesnenin altında her zaman üstündekinden daha fazla basınç olacağını belirten bir basınç dinamiği yarattı.
Arşimet ve Miktarı
Yunan filozof ve matematikçi Arşimet, bu baskı anlayışını bir adım daha ileri götürdü ve mantıklı buldu. Bir sıvının bir cisme belirli bir miktarda yukarıya doğru kuvvet uygulama ve onun ya yükselmesine ve yüzmesine ya lavabo. Yukarıya doğru kuvvetin, batık nesne tarafından yer değiştiren suyun ağırlığına eşit olduğunu belirledi. Örneğin, su santimetreküp başına bir gramdır. 25 santimetreküp hacmindeki bir topu suya batırırsanız, 25 gram su ile yer değiştirmiş olursunuz. Bu nedenle, o top üzerinde ortaya çıkan kaldırma kuvveti 25 Newton olacaktır (Newton, kuvveti ölçen birimlerdir). Bu kaldırma kuvveti, nesnenin kütlesine değil, her zaman yer değiştiren suyun kütlesine dayanır.
Karar Veren Olarak Yoğunluk
Yoğunluk, nihai olarak bir cismin bir sıvı içinde yüzeceğini, batacağını veya nötr olarak yüzer durumda kalacağını belirleyen faktördür. Örneğin, 25 santimetreküplük o top içi boş ve havayla doluysa, yerinden çıkardığı 25 gram sudan daha hafif olacak ve yüzecektir. Top, demir gibi daha yoğun bir malzemeden yapılmışsa, çok daha ağır olabilir ve su kütlesinin dibine hızla batabilir. Ancak tam olarak 25 gram ağırlığındaki bir topu suya batırırsanız, kaldırma kuvveti onu yüzeye çıkarmaz, sadece batmasını engeller. Bu top, bir dış kuvvet tarafından etkileninceye kadar sıvının gövdesinde nötr olarak yüzer halde kalacaktır.