Milattan önce 287 yılında doğan Yunan bilgini Arşimet'in keşfi sebebiyle onun adıyla da anılan suyun kaldırma kuvveti, yoğunluğu suyun yoğunluğundan az olan cisimleri suyun yüzeyine doğru iten kuvvettir. Her ne kadar suyun kaldırma kuvveti olarak anılsa bile tüm sıvılar için geçerli bir prensiptir. Sıvının içerisine bırakılan cisme etki eden kaldırma kuvveti, cismin batan hacmi, sıvının yoğunluğu ve yer çekimi ivmesi ile doğru orantılıdır. Matematiksel olarak.

F = V. D. G (V - sıvının içine batan hacim, d - sıvının yoğunluğu, g - yer çekimi ivmesi)

Olarak ifade edilir. Suyun içerisine bırakılan cisme etki eden iki adet kuvvet vardır:

1 - Yer çekimi kuvveti (Sıvının tabanına doğru)

2 - Sıvının kaldırma kuvveti (Sıvı yüzeyine doğru)

Bu iki kuvvetin etkisi ve aralarında bulunan fark sonucunda sıvıya bırakılan herhangi bir cisim için üç adet ayrı durum ortaya çıkmaktadır. Sıvının kaldırma kuvveti "F", yer çekimi kuvveti ise "G" ile sembolize edilirse aşağıdaki üç durum elde edilir.

Bu durumda cisim sıvının tabanına doğru çöker.

Bu durumda cisim, sıvının içinde dengede kalır.

Suyun kaldırma kuvvetinin, yer çekimi kuvvetinden büyük olması durumunda ise cisim, sıvının yüzeyinde kalır ve batmaz.

Suda yüzen maddeler, Arşimet prensibinin üçüncü durumu gereği, deniz ulaşımı ve şamandıra sistemleri gibi oldukça önemli alanlarda kullanılmaktadırlar. Ayrıca, cisimlerin ağırlıkları da suyun kaldırma kuvveti kullanılarak bulunabilir.

Suda yüzen maddeler için bir diğer fizik kanunu da yüzey gerilimidir. Sıvı içerisindeki bir moleküle diğer moleküller tarafından bir çekim kuvveti uygulanır. Eğer molekül bahsedilen durumda sıvının içinde yer alıyorsa, etki eden toplam kuvvet sıfırdır. Fakat, bu durum yüzeyde bulunan moleküller için geçerli değildir. Sıvı yüzeyinde bulunan moleküllere uygulanan çekim kuvveti onları sıvının içine doğru çeker ve yüzeyin zar gibi bir yapıya kavuşmasına sebep olurlar. Suyun üzerinde yürüyen kertenkeleler ve böceklerin durumu ve aynı zamanda sahilden atılan taşların suyun üzerinde sekmesi yüzey gerilimi ile açıklanmaktadır. Anlaşılacağı üzere, suda yüzen maddelerin tanım aralığı zaman faktörü ortadan kaldırıldığında daha da genişlemektedir. Yoğunluğu suyun yoğunluğundan fazla olan maddeler, hareketlerine bağlı olarak kısa bir zaman aralığında batmazlar.

3 Yorum Yapılmış "Suda Yüzen Maddeler"