Pascal yasası

Bu yazıda son yıllarda akademik ve bilim camiasında büyük ilgi uyandıran Pascal yasası konusuna değinilecektir. Pascal yasası, bilimsel literatürde yaygın olarak ele alınan ve çeşitli disiplinlerden araştırmacıların ilgisini çeken bir konudur. Bu makale boyunca Pascal yasası ile ilgili farklı bakış açıları ve yaklaşımlar analiz edilecek ve bu konuda kapsamlı ve güncel bir vizyon sunulmaya çalışılacaktır. Ek olarak, Pascal yasası'in pratik ve teorik çıkarımlarının yanı sıra bu alanda gelecekteki araştırmalar için olası yollar da incelenecektir.

Başlığın diğer anlamları için Pascal sayfasına bakınız.

Fizik bilimlerinde, Pascal yasası veya Pascal prensibi; hareketsiz ve sıkıştırılamayan bir akışkanın aynı mutlak yüksekliğe sahip tüm noktalarında, bazı yerlerde akışkana ek basınç uygulansa dahi, sıvı basıncı aynıdır, der. Öte taraftan, h1 ve h2 gibi yüksekliği verilen iki noktadaki basınç farkı aşağıdaki gibidir:

burada ρ (rho) akışkanın yoğunluğu, g deniz seviyesindeki yerçekimi ve h1, h2 yüksekliktir. Bu formülün sezgisel açıklaması şudur ki; iki yükseklikteki basıncın değişimi, bu iki yükseklikteki akışkanın ağırlığına bağlıdır. Yükseklikteki değişimin ek basınçlarla bağlantılı olmadığına dikkat ediniz. Bu yüzden Pascal yasası, herhangi bir noktaya uygulanan basınçtaki herhangi bir değişiklik akışkan boyunca aynen aktarılır.

  • Pascal prensibi kapalı kaplarda bulunan sıvılar için geçerlidir.
  • Pascal prensibine göre, sıvılar basıncı aynen iletirken basınç kuvvetini aynen iletemezler.
  • Pascal prensibine göre sıvılar basıncın büyüklüğünü değiştirmeden yön ve doğrultusunu değiştirirler.
  • Pascal prensibine göre basıncın etki ettiği yüzeyin yeri (konumu) ve büyüklüğü değiştirilerek istenilen yönde ve büyüklükte basınç kuvvetleri elde edilebilir.
  • Pascal prensibinden faydalanılarak; su cenderesi, sıkıştırma sistemleri (hidrolik frenler, hidrolik presler), taşıma sistemleri (hidrolik liftler, vinçler), tulumbalar, berber koltukları, basınç ölçmek için kullanılan araçlar (barometre ve manometre) yapılmıştır.

Uygulamaları

  • Hidrolik presler Pascal prensibine göre çalışırlar.
  • Artezyen kuyuları, su kuleleri ve barajlarda aynı prensibe uyarlar.
  • 'Pascal'ın patlak fıçı gösterisi': uzun, dar, dikey bir boru büyük, sızdırmaz bir fıçıya eklenir. Boruya su ekledikçe sistemdeki basınç artar. Fıçı dolunca, boruya küçük bir miktar su eklemek ise fıçının patlaması için yeterlidir. Dalgıçlar bu prensibi anlamak zorundadırlar. Suyun altında 10 metre derinlikte, basınç, deniz seviyesindeki basıncın iki katıdır ve derinlikteki her 10 m'lik artışla 100kPa kadar artar.
  • Atmosferik basınç yükseklikle azalır, Blaise Pascal'ın kendini kışkırtmasıyla Puy-de-Dôme dağı ve Paris'teki Saint-Jacques kulesinde ilk kez kanıtlanan bir gerçek. Yukarıdaki açıklamayı takiben, yükseklik arttıkça, yüzey alanının her bir biriminin üzerindeki kütle azalır.

Ayrıca bakınız