Kaldırma kuvveti nedir?
Bugün insanlık için önemli olan bilimsel kavramların keşfide oldukça ilginç gerçekleşmiştir. Bunlarda biride sıvıların kaldırma kuvveti prensibidir. Kaldırma kuvveti, Arşimet Prensibi olarakta bilinir. Kaldırma kuvveti sıvılar için geçerli bir prensiptir. Deniz'e yada havuza gittiğimizde can simidini suya atarsak batmadığını farketmişizdir işte bu durum sıvıların kaldırma kuvvetindendir.
Kaldırma kuvveti yada Arşimet prensibi; bir sıvı içerisine konan herhangi bir madde, taşırdığı sıvının ağırlığına eşit bir kuvvet ile yukarı doğru itilir buna “kaldırma kuvveti”, “suyun kaldırma kuvveti” yada “Arşimet prensibi” denir.
Kaldırma kuvvetinin keşfi
Arşimet bir gün banyo yapmak için su dolu bir küvete girer. Küvetin kenarlarından taşan suyu görünce, bu suyun ağırlığı ile kendi vücut hacminin suda kalan kısmı arasında bir ilişki olabileceğini düşünür ve cisimlerin bir sıvıda yüzmesi ya da batmasıyla ilgili bir sonuca ulaşır. İşte rivayete göre Arşimetin bu keşfi böyle yaptığı anlatılır.
Kaldırma kuvvet ( Arşimet Prensibi )'nin kullanıldığı alanlar
1. Cisimlerin kendi ağırlıklarının bulunması.
2. Şamandıra sistemleri.
3. Deniz taşıtları.
4. Hidrostatik Mühendisliği.
5. Turistik faaliyetler.
Yüzme Ve Batma Şartları
1. G>F ise; dc>ds olur. Bu durumda cisim batar.
2. G=F ise; dc=ds olur. Bu durumda cisim sıvı içinde nereye bırakılırsa orada kalır.
Kaldırma kuvvet (Arşimet prensibi) ile ilgili özel durumlar
1. Bir cismin aynı sıvı içinde hacminin tamamı batmak şartıyla kaldırma kuvveti cismin sıvı içindeki derinliğine bağlı değildir.
2. Sıvı içine daldırılan bir cisim, havadaki ağırlığına göre, görünen ağırlığı kaldırma kuvveti kadar hafifler. Şekilde sıvı içindeki cismin görünen ağırlığı T=G-Fk dır.
3. Katı bir cisim kendi sıvısında yüzüyorsa, cisim eridiğinde sıvı seviyesi değişmez. Örneğin 9/10 u su içinde olan buz eridiğinde, kaptaki su düzeyi değişmez.
4. Özkütlesi sıvınınkinden küçük ya da sıvınınkine eşit olan cisimler, taşma seviyesine kadar olan sıvıya bırakıldıklarında ağırlıkları kadar ağırlıkta sıvı taşırırlar. Dolayısıyla kabın toplam ağırlığı değişmez. Özkütlesi sıvınınkinden büyük olan bir cisim bırakılırsa, cisim batar ve taşan sıvının hacmi cismin hacmine eşit olmasına rağmen sıvının özkütlesi cismin özkütlesinden küçük olduğundan kap ağırlaşır.
5. Şekildeki eşit kollu terazinin sol kefesinde gram, sağ kefesinde ise içinde sıvı olan kapla denge sağlanıyor. Daha sonra ipe bağlı bir cisim sıvı içine daldırılarak asılıyor. bu durumda cisme sıvı tarafından kaldırma kuvveti uygulanır (etki), cisim ise sıvıya aşağı yönlü eşit büyüklükte tepki gösterir. Dolayısıyla terazinin dengesi bozulur. Dengenin yeniden sağlanması için sol kefeye kaldırma kuvvetine değerce eşit ağırlıkta cisim konulmalıdır.
6. Gazlarda, sıvılar gibi cisimlere kaldırma kuvveti uygular. Bu kaldırma kuvvetinin değeri sıvılarda olduğu gibi cisim tarafından yeri değiştirilen havanın ağırlığına eşittir.
7. Kaldırma kuvveti cismin batan kısmının hacim merkezine uygulanır. Şekilde yarısı sıvıya batmışeşit bölmeli türdeş çubuğun batan iki bölmeli kısmının ortasına kaldırma kuvveti uygulanır.