Kaldırma Kuvveti Formülü Nedir? Kaldırma Kuvveti Nasıl Hesaplanır?

Kaldırma kuvveti, sıvı içindeki bütün nesnelere yer çekim kuvvetinin tersi yönünde etki yapan bir kuvvettir. Bir nesne, sıvı içine yerleştirildiği zaman nesnenin ağırlığı da sıvıyı iterken (gaz ya da sıvı) yukarı yönlü bir kaldırma kuvveti de yer çekimine karşı da nesneyi yukarıya doğru iter.

Haberin Devamı

Kaldırma Kuvveti Formülü Nedir?

Genel olarak bu kaldırma kuvveti Fb = Vs × D × g denklemi ile kolaylıkla hesaplanabilir. Aynı zamanda Fb, nesne üzerine etkiyen bir kaldırma kuvveti ise; Vs, nesnenin sıvı içindeki hacmi de; D, nesnenin içinde yer aldığı sıvının yoğunluğu ve g, yer çekimi kuvveti olarak bilinir.

Kaldırma Kuvveti Nasıl Hesaplanır?

Bir nesnenin kaldırma kuvveti şu şekilde hesaplanabilir;

Nesnenin sıvı içindeki bölümün hacmini bulmanız gerekir. Bir nesne üzerine etki yapan kaldırma kuvveti, nesnenin sıvı içindeki hacmi ile de doğru orantılıdır. Diğer bir tabirle, katı bir nesne sıvının içine ne kadar batarsa onun üzerine etki yapan kaldırma kuvveti de bir o kadar büyük olur. Bu, sıvıya batan nesnelere de onları yukarı doğru iten kaldırma kuvvetinin etkidiği anlamına gelir.

Haberin Devamı

Nesne üzerine etki yapan kaldırma kuvvetini bulmaya çalışmak için ilk adım, genellikle sıvı içindeki nesnenin hacmini bulmak olur. Kaldırma kuvveti denklemi için de kullanılan bu değer ise, metre3 biriminde olması gerekir. Sıvı içine tamamen batan nesneler için batan bölümün hacmi nesnenin de hacmine eşittir. Sıvı yüzeyinde yüzen nesneler için de sadece sıvı içindeki hacim dikkate alınır.

Örneğin, suda yüzen bir plastik topa etki eden kaldırma kuvvetini bulmak istersek, top 1 metre çapında tam bir küreyse ve tam olarak yarısı da su içinde yüzüyorsa tüm topun hacmini bularak ve ikiye bölerek batık olan kısmın hacmini de kolaylıkla bulabilirsiniz. Bir kürenin hacmi ise, (4/3) π (yarıçap)3 olduğu için, topumuzun hacminin de (4/3)π(0,5)3 = 0,524 metre3 olduğunu bilmek gerekiyor. 0,524/2 = 0,262 metre3 su altında kalır.

Sıvının yoğunluğunu bulmak gerekir. Kaldırma kuvvetini bulma işlemi yapılabilmesi için bir sonraki adım ise, nesnenin içinde bulunduğu sıvının yoğunluğunu (metre3/kilogram) tanımlanır. Yoğunluk, bir nesnenin ya da cismin ağırlığının hacmine oranının ölçüsüdür. Hacimleri birbirine eşit olan iki nesneden yoğunluğu daha fazla olan nesne genellikle daha ağır olur. Bir kural olarak, nesnenin içinde olduğu sıvının yoğunluğu ne kadar fazla kaldırma kuvveti de bir o kadar büyük olur. Sıvılarda, yoğunluğu tespit etmenin genellikle en basit yolu referans kaynaklara bakmak olarak bilinir.